Sowohl Erdöl als auch Erdgas entstehen vor allem im Meer aus der
Zersetzung von abgestorbenen tierischen und pflanzlichen Kleinstlebewesen, die in einer sauerstoffarmen Umgebung leben, durch die ihre Verwesung verhindert wird.
Solche Bedingungen kann man unter anderem in abgeschlossenen Meeresbecken vorfinden, dazu gehört zum Beispiel das heutige
Schwarze Meer. Durch den Zufluss von Süßwasser konnte sich hier eine etwa 150 m tiefe Schicht aus salzarmen und sauerstoffreichem Wasser bilden und somit vielen Tier- und Pflanzenarten einen Lebensraum bieten. Wenn diese Organismen sterben, sinken sie in die tieferen und lebensfeindlicheren Wasserschichten ab. Hier ist das Wasser viel salzhaltiger dafür aber sauerstoffarm und ist reich an Schwefelwasserstoff. Durch die Sauerstoffarmut werden die toten Organismen konserviert und durch das Salz und den Schwefelwasserstoff wird ihre Verwesung verhindert.
Am Meeresgrund lagert sich sodann ein Faulschlamm, der aus Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen besteht, ab und vermischt sich mit feinem Sand, Schluff und Ton. Dieses Gemisch wird
Erdölmuttergestein genannt. Als nächstes entsteht unter dem Einfluss von Bakterien, Hitze und Druck das
Kerogen, das sich aus organischen Verbindungen wie Alkanen, Dimethylfuran, Isoprenoiden, Olefinen, Terpenoiden und Vanadium- oder Nickelporphyrinen zusammensetzt. Den Katalysator bilden bei dieser Reaktion einige Metalle (Kupfer, Nickel) und Tonminerale. Schließlich werden diese organischen Substanzen zu
Paraffin und Naphthen umgewandelt und im weiteren Verlauf des Prozesses entstehen in den Poren des Muttergesteins das Erdöl und das Erdgas.
Mit zunehmendem Gesteinsdruck werden die Poren des Muttergesteins zusammengedrückt und das Porenwasser, das Erdöl und das Erdgas werden herausgequetscht und steigen nach oben.