น้ำมันที่อยู่ใต้พื้นดิน ซึ่งมีลักษณะข้นเหนียว และลื่นมือ เช่นเดียวกับน้ำมันพืช และน้ำมันสัตว์ทั่วไป เราเรียกว่า ปิโตรเลียม การที่จะนำปิโตรเลียมมาใช้ให้เกิดประโยชน์อย่างเต็มที่นั้น จะต้องผ่านกรรมวิธีหลายขั้นตอนเสียก่อน ซึ่งจะได้กล่าวให้ละเอียดต่อไป

บ่อน้ำมันที่ขุดได้เป็นแห่งแรกในประเทศไทย เรียกว่า "บ่อหลวง" ที่ อ.ฝาง จ.เชียงใหม่

มนุษย์พบปิโตรเลียมมานานแล้ว ชาวจีนใช้ปิโตรเลียมเป็นเชื้อเพลิง เพื่อเคี่ยวน้ำเกลือที่ได้จากการเจาะบ่อเกลือในดิน จนได้เกลือสินเธาว์

ชาวอียิปต์โบราณนำปิโตรเลียมมาดองศพ เพื่อป้องกันมิให้ศพเน่าเปื่อย ก่อนที่จะนำศพไปฝังในสุสาน

ชาวกรีกและโรมันใช้ปิโตรเลียมเป็นเชื้อเพลิงจุดตะเกียง และใช้เป็นยาขี้ผึ้งสำหรับรักษาโรค

            ในประเทศไทย เมื่อกว่า ๑๐๐ ปีมาแล้ว มีรายงานว่า ที่อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่ มีปิโตรเลียมไหลซึมขึ้นมาจากใต้พื้นดิน เจ้าหลวงเชียงใหม่จึงได้สั่งให้ขุดบ่อขึ้น ในบริเวณที่เป็นแอ่งหิน เพื่อจะได้กักเก็บปิโตรเลียมที่ไหลซึมขึ้นมาเก็บไว้ บ่อน้ำมันที่ขุดเป็นแห่งแรกนี้เรียกว่า "บ่อหลวง" ชาวบ้านในบริเวณใกล้เคียงได้ใช้น้ำมันในบ่อนี้ เป็นยาทาแก้โรคผิวหนัง จากเวลานั้นจนถึงปัจจุบัน ได้ค้นพบแหล่งและมีการผลิตปิโตรเลียมเพิ่มขึ้นอีกหลายแห่ง

ปิโตรเลียม หมายถึง น้ำมันดิบที่เมื่อนำไปกลั่นแล้ว จะได้ผลิตภัณฑ์หลายชนิด คือ น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น แอสฟัลต์ นอกจากนี้ ยังมีความหมายครอบคลุมถึงแก๊สธรรมชาติอีกด้วย

นับจนถึงปี พ.ศ. ๒๕๔๐ มีการค้นพบแหล่งปิโตรเลียม ทั้งพื้นที่บนบก และในทะเล ทั้งในรูปน้ำมันดิบ และแก๊สธรรมชาติ ตามบริเวณต่างๆ ดังนี้

ปิโตรเลียมเป็นสารเหลวที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ จากการสะสมทับถมตัวของซากพืช และซากสัตว์จำนวนมาก ที่ฝังจมในแอ่งหินปะปนกับตะกอนชนิดต่างๆ เป็นระยะเวลา หลายล้านปี จนเกิดสารประกอบไฮโดรคาร์บอนขึ้นหลายชนิด ปะปนกันอยู่ในสถานะต่างๆ

องค์ประกอบของปิโตรเลียมนั้น ไม่เป็นที่แน่นอน เราสามารถแยกส่วนองค์ประกอบออกได้เป็นส่วนๆ ตามสถานะ คือ

ส่วนที่เป็นแก๊ส ได้แก่ แก๊สธรรมชาติ ซึ่งมีสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่สำคัญ คือ แก๊สมีเทน อีเทน โพรเทน และบิวเทน

ส่วนที่เป็นของเหลว คือ แก๊สธรรมชาติเหลว

และส่วนที่เป็นของเหลวมีลักษณะเป็นน้ำมัน เรียกว่า น้ำมันดิบ

            โดยปกติแล้ว น้ำมันดิบ และแก๊สธรรมชาติ มักจะเกิดร่วมกัน แต่บางแห่ง ก็อาจจะมีแต่น้ำมันดิบอย่างเดียว หรือมีแต่แก๊สธรรมชาติอย่างเดียว สำหรับแหล่งที่อยู่ใต้พื้นผิวดินที่ลึกมากๆ ภายใต้สภาพความกดดันสูง แก๊สธรรมชาติจะอยู่ในสถานะที่เป็นของเหลว

สีของน้ำมันปิโตรเลียมและแก๊สธรรมชาติ

            ปิโตรเลียมเป็นของเหลวที่มีลักษณะข้นเป็นน้ำมัน มีสีต่างๆ แล้วแต่แหล่งที่พบ เช่น สีเหลือง สีเขียว สีน้ำตาล และสีดำ เมื่อปิโตรเลียมรวมตัวอยู่กับน้ำภายใต้ความดันปกติที่ผิวโลก ปิโตรเลียมจะลอยตัวอยู่ที่ผิวน้ำ เพราะมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ หรือเบากว่าน้ำ

ปริมาณของธาตุไฮโดรเจน และธาตุคาร์บอน ที่เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของปิโตรเลียมมีปริมาณดังนี้

แก๊สที่ใช้ในครัวเรือน

ในน้ำมันดิบ

มีไฮโดรเจน ประมาณ ๑๒ - ๑๕ % มีคาร์บอน ประมาณ ๘๒ - ๘๗ % และ มีกำมะถัน ประมาณ ๐.๑ - ๕.๕ %

วัสดุขัดมันเคลือบรถยนต์

ในแก๊สธรรมชาติ

มีไฮโดรเจน ประมาณ ๑ - ๒๕ % มีคาร์บอน ประมาณ ๖๕ - ๘๐ % มีกำมะถัน ประมาณ ๐.๒ % และ มีไนโตรเจน ประมาณ ๑ - ๑๕ %

วัสดุพ่นกันสนิม

            นักวิทยาศาสตร์พบว่า ถ้าจะนำปิโตรเลียมมาใช้ให้เกิดประโยชน์อย่างเต็มที่นั้น ควรจะนำปิโตรเลียมไปผ่านกรรมวิธีการกลั่นแยกสารประกอบต่างๆ ที่เป็นองค์ประกอบออกเป็นส่วนต่างๆ เสียก่อน ซึ่งวิธีการกลั่นออกเป็นส่วนๆ นั้นมีอยู่หลายวิธี ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นแยกส่วนปิโตรเลียมนั้นมีไม่น้อยกว่า ๘๐ ชนิด สามารถนำไปใช้ประโยชน์ ในด้านต่างๆ ได้อย่างมหาศาล ทั้งในด้านอุตสาหกรรม พาณิชยกรรม เกษตรกรรม การขนส่ง การคมนาคม การก่อสร้าง การผลิตสารสังเคราะห์ เช่น พลาสติก ใยสังเคราะห์ ยางสังเคราะห์ ฯลฯ และยังใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันได้อีกมากมาย อาทิเช่น

ยางเอสฟัลต์ใช้ทำถนน

๑. ใช้เป็นเชื้อเพลิงให้ความร้อน ความสว่าง ในครัวเรือน

๒. ใช้เป็นเชื้อเพลิงเติมรถยนต์ รถจักรยานยนต์ เครื่องบิน

๓. ใช้เป็นวัสดุหล่อลื่น กันซึม ขัดมัน

๔. สารสังเคราะห์ชนิดต่างๆ ที่สังเคราะห์จากสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ได้จาก การกลั่นปิโตรเลียม เช่น พลาสติก เส้นใยสังเคราะห์ ยางสังเคราะห์

๕. ใช้ในการก่อสร้าง