Le pétrole n'est pas arrivé tout seul; il a fallu un certain temps pour que le pétrole se développe sous la surface de la Terre. La première étape du processus s'est produite il y a entre 10 et 600 millions d'années (plus ou moins quelques années). En ce moment, de minuscules plantes et animaux (plancton) vivaient et mouraient dans le vaste, mers anciennes. Comme ces organismes sont morts, ils ont coulé au fond de la mer, se mélangeant au sable et à la boue là-bas. Puisque ces plantes et animaux étaient morts, ils ont commencé à se décomposer. Au fur et à mesure que leur matière organique se décomposait, il s'est installé parmi différentes couches sédimentaires. Aucune de ces couches sédimentaires ne contenait d'oxygène, ainsi les micro-organismes qui ont décomposé les restes les ont transformés en composés riches en carbone.
Ces composés riches en carbone sont restés des matières organiques, qui a continué à se mélanger aux sédiments pour créer du schiste à grains fins, ou de la roche mère. Ce processus s'est poursuivi pendant des millions d'années, avec de plus en plus de couches de sédiments et de roches mères qui s'empilent les unes sur les autres. Ces couches continues ont à leur tour exercé une pression et une chaleur incroyables sur les couches et les roches situées en dessous. Cette chaleur et cette pression sont ce qui a finalement distillé les composés riches en carbone coincés dans les roches mères en pétrole brut et en gaz naturel.
Une fois sous forme de pétrole brut ou de gaz naturel, la substance suinterait de la roche mère où elle se rassemblerait dans les roches plus épaisses et plus poreuses, comme le calcaire et le grès. Aussi appelées roches réservoirs car elles contiennent le pétrole brut, ces roches ont pu retenir le pétrole brut ou le gaz naturel qu'elles contenaient parce que les mouvements de la Terre ont poussé des couches de roches imperméables, comme le marbre ou le granit, au dessus d'eux. Les mouvements de la Terre, qui a permis de garder le pétrole brut et le gaz naturel piégés, appelé pliage, où le mouvement vers l'intérieur pousse la roche vers le haut dans un pli; défauts, où les roches se fissurent et un côté se déplace vers le haut ou vers le bas ; et pincer, où la roche imperméable pousse dans la roche réservoir.
