石油的形成原因是一個複雜的過程，主要涉及生物沉積和無機成因兩種理論，這兩種理論都有其支持者。
生物沉積理論認為石油是由古代生物死後埋在土壤中，經過長期壓縮和加熱而形成的，這些生物可能包括海洋動物、藻類等。這些有機物質與淤泥混合，被埋在厚厚的沉積岩下，在地下的高溫和高壓下逐漸轉化成液態和氣態的碳氫化合物，最終聚集形成油田。
無機成因理論則認為石油可以通過非生物過程形成，即地球內部的碳在放射性作用下自然形成碳氫化合物，這些碳氫化合物向上滲透形成石油。
還有一些觀點認為石油的形成可能是這兩種理論的結合，即既有生物成因也有無機成因。