Η σχηματισμός πετρελαίου είναι γεωλογική διαδικασία που συμβαίνει σε εκατομμύρια χρόνια υπό συγκεκριμένες συνθήκες. Αντίθετα με την ιδέα ότι σχηματίζεται σε ρηχά ωκεανικά λεκάνη, το πετρέλαιο συνήθως προέρχεται από οργανικά πλούσια ιξώδη που θαφθούν βαθιά υπόγειο. Με την πάροδο του χρόνου, η θερμότητα και η πίεση μετατρέπουν αυτό το οργανικό υλικό σε υδρογονάνθρακες μέσα σε ιξωδείς λεκάνες, συχνά σε μεγάλο βάθος. Οι ρηχές λεκάνες γενικά λείπουν την απαραίτητη θερμοκρασία και πίεση για αυτή τη μεταμόρφωση. Επομένως, εμπορικά ερευνήματα πετρελαίου και φυσικού αερίου βρίσκονται συνήθως σε βαθιές ιξωδείς διαμορφώσεις και όχι σε ρηχά θαλάσσια περιβάλλοντα.
