最早认识性能和记载石油产地的，是一千九百年以前东汉文学家、历史学家班固（公元32－92年），在其所著的《汉书·地理志》中写道：“高奴县有洧水可燃”。高奴县指现在的陕西延安一带，洧水是延河的一条支流。这里明确记载了石油的产地，并说明石油是水一般的液体，可以燃烧。
最早采集和利用石油的记载，是南朝（公元420－589年）范晔所著的《后汉书·郡国志》。此书在延寿县（指当时的酒泉郡延寿县，即今甘肃省玉门一带）下载有：“县南有山，石出泉水，大如，燃之极明，不可食。县人谓之石漆”。“石漆”，当时即指石油。晋代（公元265－420年）张华所著的《博物志》和北魏地理学家郦道元所著的《水经往》也有类似的记载。《博物志》一书既提到了甘肃玉门一带有“石漆”，又指出这种石漆可以作为润滑油“膏车”（润滑车轴）。这些记载表明，我国古代人民不仅对石油的性状有了进一步的认识，而且开始进行采集和利用了。
我国古代人民，除了把石油用于机械润滑外，还用于照明和燃料。唐朝（公元618一907年）段成武所著的《酉阳杂俎》一书，称石油为“石脂水”：“高奴县石脂水，水腻，浮上如漆，采以膏车及燃灯极明。”可见，当时我国已应用石油作为照明灯油了。随着生产实践的发展，我国古代人民对石油的认识逐步加深，对石油的利用日益广泛。到了宋代，石油能被加工成固态制成品-石烛，且石烛点燃时间较长，一支石烛可顶蜡烛三支。宋朝著名的爱国诗人陆游（公元1125－1209年）在《老学庵笔记》中，就有用“石烛”照明的记叙。
石油还是我国古代最早使用的药物之一。明朝李时珍（1522－1596年）的《本草纲目》曾经记载，石油可以“主治小儿惊风，可与他药混合作丸散，涂疮癣虫癞，治铁箭人肉”。
早在一千四百年以前，我国古代人民就已看到石油在军事方面的重要性，并开始把石油用于战争。《元和郡县志》中有这样一段史实：唐朝年间（公元578年），突厥统治者派兵包围攻打甘肃酒泉，当地军民把“火油”点燃，烧毁敌人的攻城工具，打退了敌人，保卫了酒泉城。石油用于战争，大大改变了战争进程。因此，到了五代（公元907～960年），石油在军事上的应用渐广。后梁（公元919年）时，就有把“火油”装在铁罐里，发射出去烧毁敌船的战例。我国古代许多文献，如北宋曾公亮的《武经总要》，对如何以石油为原料制成颇具威力的进攻武器——“猛火油”，有相当具体的记载。北宋神宗年间，还在京城汴梁（今河南开封）设立了军器监，掌管军事装备的制造，其中包括专门加工“猛火油”的工场。据康誉之所著的《昨梦录》记载，北宋时期，西北边域“皆掘地做大池，纵横丈余，以蓄猛火油”，用来防御外族统治者的侵扰。
此外，我国古代在火药配方中，开始使用石油产品沥青，以控制火药的燃烧速度。这一技术，比外国早了近一千年。
最早给石油以科学命名的是我国宋代著名科学家沈括（1031～1095年，浙江钱塘人）。他在百科全书《梦溪笔谈》中，把历史上沿用的石漆、石脂水、火油、猛火油等名称统一命名为石油，并对石油作了极为详细的论述。“延境内有石油……予疑其烟可用，试扫其煤以为墨，黑光如漆，松墨不及也。……此物后必大行于世，自予始为之。盖石油至多，生于地中无穷，不若松木有时而竭。”“石油”一词，首用于此，沿用至今。
我国古代人民采集石油有十分悠久的历史，特别是通过钻凿油井和气并来开采石油和天然气的技术，在世界上也是最早的。
而西方，直到1859年，美国的埃德温·德雷克才在宾夕法尼亚州的泰特斯维尔钻成第一口石油井，比我国晚了500多年。但我国近代的石油开采较晚，特别是在技术上很落后。直到解放后，石油的开采才出现了新的局面。
现在，我国年产石油达一亿多吨，但依然供不应求。因为石油比煤更为有用，方便得多。它可以用来作火车、汽车、飞机等交通工具的燃料。
石缝里头挤“油”
石油是棕黑色的粘稠液体。这种东西通常在地下深处的石缝中藏着，粘性很大，不易流动，如果压力不够大，就不能流出来。油井开采过后，压力减小，总有部分石油“丢失”在老油井中。在美国，这种“躲”在石缝内的石油就有3400亿桶。几乎是美国已探明的石油储量的2／3。眼看这么多石油丢失，真是好可惜。如何把这部分石油开采出来呢？一些科学家为打扫井下的残油，缓解石油短缺的困难，开始利用细菌，对井下残余石油进行“细菌战”，用这个武器迫使石油从石缝中流出来。
得克萨斯州一座已开采了40年的旧油井，出油量大大不如以前。往6000米深的井下灌进2升多一点的特殊细菌溶液和360多升废糖浆，然后把井口封住，“闷”上几天后，这个每天只能产不到2桶石油的老油井，居然“青春焕发”，一天产了7桶石油，而灌进去的特殊细菌溶液和废糖浆，总共不过20美元。
海底石油和天然气的形成
海底石油和天然气是一对“孪生兄弟”，它们多栖身在海洋中的“大陆架”和“大陆坡”底下。
在几千万年甚至上亿年以前，有的时期气候比现在温暖湿润，在海湾和河口地区，海水中氧气和阳光充足，加之江河带入大量的营养物和有机质，为生物的生长、繁殖提供了丰富的“食粮”，使许多海洋生物（如鱼类以及其它浮游生物、软体动物）迅速大量地繁殖。据计算，全世界海洋海平面以下100米厚的水层中的浮游生物，其遗体一年便可产生600亿吨的有机碳，这些有机碳就是生成海底石油和天然气的“原料”。
但是，仅有这些生物遗体还不能形成石油和天然气，还需要一定的条件和过程。海洋每年接受160亿吨沉积物，特别是在河口区，每年带入海洋的泥沙比其他地区更多。这样，年复一年地把大量生物遗体一层一层掩埋起来。如果这个地区处在不断下沉之中，堆积的沉积物和掩埋的生物遗体便越来越厚。被埋藏的生物遗体与空气隔绝，处在缺氧的环境中，再加上厚厚岩层的压力、温度的升高和细菌的作用，便开始慢慢分解，经过漫长的地质时期，这些生物遗体就逐渐变成了分散的石油和天然气。
生成的油气还需要有储集它们的地层和防止它们跑掉的盖层。由于上面地层的压力，分散的油滴被挤到四周多孔隙的岩层中。这些藏有油的岩层就成为储油地层。有的岩层孔隙很小，石油“挤”不进去，不能储积石油。但是，正因为它们孔隙很小，却是不让石油逃逸的“保护壳”。如果这样的岩层处在储油层的顶部和底部，它们就会把石油封闭在里面，成为保护石油的盖层。
分散在砂岩中的石油并没有开采的价值，那些油气富集的地方才具有开采价值。浅海的地层常常是砂层、页岩、石灰岩等构成的，这些都叫沉积岩。沉积岩本来应当成层地平铺在海底，但由于地壳变动，使它们弯曲、变斜或断开了。向上弯的叫背斜，向下弯的叫向斜。有的像馒头一样的隆起，叫穹隆背斜。有些含有油气的沉积岩层，由于受到巨大压力而发生变形，石油都跑到背斜里去了，形成富集区。所以背斜构造往往是储藏石油的“仓库”，在石油地质学上叫“储油构造”。通常，由于天然气密度最小，处在背斜构造的顶部，石油处在中间，下部则是水。寻找油气资源就是要先找这种地方。
据科学家计算，全世界石油总储量为3000亿吨左右，海底石油将近1000亿吨，含油沉积盆地的总面积达1600万平方公里。20世纪50年代，人们开始开采海底石油和天然气，那时因受科学及开采设备的限制，从海底开采出的石油数量是很少的。但到了60年代，全世界约16％的石油和6％的天然气来自海洋。到了80年代，世界上所拥有的石油有40％来自海底。
我国沿海地区，许多地方都发现了丰富的石油和天然气。据海洋地质学家考察发现，台湾省及其附属岛屿钓鱼岛等，海底石油的蕴藏相当丰富，被认为是世界上少有的海洋油田之一。