Il petrolio si ritrova nel sottosuolo nei così detti giacimenti. Questi sono costituiti quasi sempre da rocce sedimentarie, rocce cioe' che si sono formate dalla compattazione di sedimenti marini. Queste rocce sono più o meno permeabili, ciò significa che, per porosità o fratturazione, permettono la circolazione dei fluidi (nel nostro caso del petrolio). Una delle caratteristiche per la valutazione della bontà di un giacimento è proprio la permeabilità: più un giacimento è permeabile e più facile sarà l'estrazione del petrolio.

Nel corso dell'estrazione il petrolio viene via via sostituito da:

1) acqua presente nei sedimenti (quasi sempre acqua salata di origine marina),

2) gas (quasi sempre metano) che, quando è presente, essendo più leggero "galleggia" sul petrolio e, in quanto gas, ha la possibilità di espandersi occupando i vuoti lasciati dal petrolio.

Tale azione, tra l'altro, facilita l'estrazione del petrolio.