Le pétrole et le gaz naturel sont des industries majeures sur le marché de l'énergie et jouent un rôle influent dans l'économie mondiale en tant que principales sources de carburant dans le monde. Les processus et systèmes impliqués dans la production et la distribution du pétrole et du gaz sont très complexes, à forte intensité de capital, et nécessitent une technologie très évoluée. Historiquement, le gaz naturel a été lié au pétrole, principalement en raison du processus de production. Pendant une grande partie de l'histoire de l'industrie, le gaz naturel était considéré comme une nuisance et, aujourd'hui encore, il est brûlé à la torche en grandes quantités dans certaines parties du monde, y compris aux États-Unis. Le gaz naturel a pris une place plus importante dans l'approvisionnement énergétique mondial en raison de l'exploitation du gaz de schiste aux États-Unis et de ses faibles émissions de gaz à effet de serre lors de la combustion par rapport au pétrole et au charbon. Cette industrie génère des revenus estimés à 3,3 billions de dollars par an. Le pétrole est crucial pour le cadre économique mondial, en particulier pour ses principaux producteurs : les États-Unis, l'Arabie saoudite, la Russie, le Canada et la Chine.

Les hydrocarbures composent le pétrole brut et le gaz naturel, qui sont des substances naturelles présentes dans la roche de la croûte terrestre. Ces matières premières organiques sont créées par la compression des restes de plantes et d'animaux dans des roches sédimentaires telles que le grès, le calcaire et le schiste. La roche sédimentaire elle-même est le produit de dépôts dans d'anciens océans et autres étendues d'eau. Au fur et à mesure que des couches de sédiments se déposaient sur le fond de l'océan, les restes de plantes et d'animaux en décomposition étaient intégrés à la roche en formation. La matière organique se transforme finalement en pétrole et en gaz après avoir été exposée à des températures et des pressions spécifiques dans