人类开发和利用能源已有漫长的历史。大约在150万年前，人类开始学会用火取暖和烧烤食物。那时的能源主要是木材、禾草、牲畜粪便、动物皮毛等生物质，煤炭、石油、天然气等矿物能源都是近代以来人类文明发展到一定程度后才被科学利用的。
人类很早发现并开始利用石油。在6000年前的楔形文字中有在死海沿岸采集天然石油的记载；大约距今5000年，两河流域的苏美尔人曾使用沥青进行雕刻；在印度河流域曾发掘出一个使用沥青作为防渗漏材料的宗教性沐浴场所，其建成时间大约在公元前4000年；另有证据显示，3000年前的古埃及已可有目的、有规模地采集天然沥青用于黏结城墙、密封船只等物及保存木乃伊；在欧洲，自中世纪以来就有关于石油渗出地面形成油苗的记载。
中国是较早发现石油与天然气的国家之一。在距今3000多年前就已经成书的《易经》中曾记载“泽中有火”“上火下泽”。这里的“泽”指湖泊，“泽中有火”指石油、天然气（也可能是沼气等生物气）在湖泊水面上燃烧的现象。最早关于石油产地的记载来源于东汉著名历史学家班固（32—92）所著《汉书·地理志》，书中有“高奴（今陕西省延长县）有洧（wěi）水（今陕西境内的延河）可燃”的记载。北魏著名地理学家郦道元（？—527）在其所著《水经注》中做了更详细的记述：“高奴县有洧水，肥可燃。水上有肥，可接取用之。”在唐代文学家段成式（803—863）所著《酉阳杂俎·卷十·物异》中载：“石漆，高奴县石脂水，水腻，浮水上如漆。采以膏车及燃灯，极明。”以上文献中所说的“肥”“石漆”“脂水”等词语均指水面上所漂浮的石油、沥青或石蜡等。据上述史料记载推算，最迟在2000年前的西汉时期，中国古人就已发现并开始利用石油。
实际上中国古代所发现的油苗并非仅高奴县一处。西晋张华（232—300）所著《博物志》记载了延寿县（今甘肃玉门一带）所发现的油苗：“县南有山，石出泉水，县人谓之石漆，水肥亦所在有之，非止高奴县淆水也。”此外，在《北史·西域传》中记录了新疆龟兹（今库车）一带石油的产出：“其国西北大山中，有如膏者流出成川，行数里入地，状如醍醐，甚臭。”明代著名医药学家李时珍所著《本草纲目》亦对各地的油苗情况进行了总结：“石油所出不一，出陕之肃州、鄜州、延长、云南之缅甸、广之南雄者，自石岩流出，与泉水相杂。”
最早为石油定名、最早对石油进行科学观察、最早对石油性能和用途作详细研究和记录的是中国北宋科学家沈括（1031—1095）。他在其著作《梦溪笔谈》中第一次使用了“石油”这个叫法，并对其进行了详细的记录和描述：“生于水际沙石，与泉水相杂，惘惘而出。土人以雉尾浥之，乃采入缶中，颇似淳漆，燃之如麻；但烟甚浓，所沾幄幕皆黑。余疑其烟可用，试扫其煤以为墨，黑光如漆，松墨不及也。……其识文为‘延川石液’者是也。”随后他又说，“此物后必大行于世，自余始为之。盖石油至多，生于地中无穷，不若松木有时而竭”。沈括在千年前就能根据石油来源和能量密度高等特性，预见了石油在人类生产生活中的重要作用和光明前景，是相当难能可贵的。
正像沈括所预测的那样，石油自从被人类发现后就开始造福于人类，特别是近代以来，石油对于人类生产生活越来越重要。作为当今世界最重要的能源和化工原材料，石油已经全面渗透到人类生产生活的各个方面，大到国家的工业、农业、交通、国防，小到每个人的衣食住行，全都离不开石油。
