PETROL yeraltından çıkan, ağır akışkan, siyaha çalar koyu renkli sıvı madde. Çeşitli hidrokarbürlerden oluşan organik kökenli, tortul bir kaya olarak da tanımlanır. Jeolojik çağlarda kıta sahanlıklarında, denizkulağı ya da haliç gibi sığ denizlerde dibe çöken organik artıkların (plankton), havasız ortamda çözülüp parçalanması sonucunda oluşmuştur. Bu çözülüp parçalanma sonucunda meydana gelen sıvı, yağ kıvamındaki madde, ender olarak oluştuğu yerde kalır. Genellikle, üstünde su geçirmez bir tabaka bulunan sünger gibi gözenekli bir kayanın içine sızarak yerleşir. Aynı süreç sonucunda oluşan doğal gazlar da, ya petrol yataklarında petrolle bir arada ya da ayrı yataklarda bulunur.
Her yatakta binlerce çeşit hidrokarbür birlikte bulunur: Ham petrolün içinde az ya da çok oranda parafinli CH2n2, naftenli CnH2n, benzenli CnH2n6 ve kükürtlü bileşikler yer alır. Ham petrolün ise yarar hale gelmesi ve kullanılabilir bileşenlerine ayrılabilmesi için rafinelerde rafine edilmesi, arıtılması gerekir. Böylece ham petrol, ağır ve hafif ürünlere ayrılır, kullanılacak amaca göre bunlarda bulunmaması gereken ayrılıp, yararlı hidrokarbürler sentezlenir.
Ham petrolden elde edilen başlıca ürünler, yoğunluk derecesine göre en düşükten en yükseğine doğru şöylece sıralanabilir: Sıvılaştırılmış gazlar (sanayi ve mutfaklar için basınç altında tüplere doldurulmuş propan ve bütan gazları); akaryakıt (benzin ve süper benzin); özel uçucu sıvılar (eriticiler); gazyağı (lamba ve soba yakıtı); motorin (dizel motorlar için akaryakıt); kalorifer yakıtı; fuel-oil (kazanlar, ocaklar ve sanayi için ağır yakıt); her çeşit motor yağları; parafinler ve petrol mumları; bitüm (asafalt, izolasyon ve yalıtma gereci). Bunlardan başka, petrolden çeşitli hammaddeler, gaz, nafta, mazot, kükürt, aromatikler, hidrojen elde edilir ki, petrokimya sanayi bunları işleyerek plastik, besin, gübre vb. sanayileri için hammadde haline getirir.
Karada ve denizde petrol arama işlemi, önce yüzeyde jeofizik yöntemleriyle sonra 10 km’ye kadar delme yöntemleriyle yapılır. Petrol bir kez bulunduktan sonra, doğal artezyen basıncının etkisiyle yeryüzüne çıkar daha sonra pompalar yardımıyla çekilir, o da elvermezse, basınçlı gazlar basılarak çıkartılır. Bu yöntemlerle, bir yataktaki petrolün ancak yüzde 20’si çıkarılabilir. Bu birincil yöntemlerden sonra, ikincil yöntemlere başvurulur: Suyla, gazla, buharla, sıcak suyla tepkimesiz gazla (CO2), patlayıcılarla, denetlemeli yakışla, hatta nükleer patlama ile ham petrol yeryüzüne çıkarılır.
Bütün bunlara karşın, “tükenmiş” sayılan bir yatakta petrol varlığının yüzde 60’ı kalır ki, bunu verimli yöntemlerle çıkarmak olanak dışıdır. Bugünkü olanaklarla ve elverişli fiyatla (maliyetle) çıkarılabilecek petrol rezervleri, bugünkü tüketimle dengeli biçimde işletilmekte ve durmadan yeni yataklar bulunarak çoğaltılmaktadır. Başlıca petrol yatakları büyük tüketici ülkelerden çok uzakta bulunduğundan, ham petrolün tüketim yerlerine ulaştırılması ya büyük petrol tankerleriyle ya da petrol boru hatlarıyla sağlanır. Bütün dünyada binlerce tanker petrol çıkaran ülkelerle tüketici ülkelerdeki rafineriler arasında sürekli çalışmaktadır.
Rafineriler, genellikle deniz kıyılarına kurulmuştur. Böylece havanın, toprağın ve suların kirlenmesi önemli ölçüde azaltıldığı gibi büyük yangınlara karşı da güvenlik sağlanmış olmaktadır. Rafinerilerde işlenen petrolün dağıtımı da çeşitli yollarla sağlanır: Benzin, gaz, motorin boru hatları, kara ve demiryolu petrol tankerleri, akarsularda çalışan petrol gemileri, vb. Bütün dünyada dağıtım yapabilen uluslararası büyük petrol şirketleri bu işin büyük bölümünü üstlenmiş durumdadır.