石油的形成是一个漫长且复杂的地质过程，主要涉及到生物遗体堆积和地质作用。以下是石油形成的主要步骤和理论：
生物遗体堆积
在古代，海洋中的藻类、浮游生物和陆地植物大量繁殖，当它们死亡后，沉积在水底形成一层层的有机物层，如泥炭和煤层。这些生物遗体富含碳，随着时间的推移，它们逐渐堆积并被压实。
缺氧环境中的转化
在这些有机物层逐渐被埋藏的过程中，它们处于缺氧环境，微生物开始分解这些有机物质，将其转化为一种叫做干酪根的物质。干酪根是一种富含碳和氢的有机物质，它在地下经过数百万年的压力和温度作用，逐渐发生热解和裂解反应，生成多种不同的碳氢化合物。
深埋和高温高压过程
随着时间的推移，这些有机物层在地壳的深层经历深埋，受到地壳运动和高温高压的作用。在这样的条件下，生物遗体开始发生化学分解，其中的轻质烃类物质（如烷烃）被保留下来，而重的有机分子则在高温下分解和转化。
热催化裂解
在极高的温度和压力下（通常在地壳约1-4公里处），轻质烃类分子经历热催化裂解，生成更复杂的烃类化合物，也就是我们所说的石油。
地壳运动和溢出
当地壳发生构造运动，比如板块移动，可能使这些石油上涌，通过地壳裂缝上升到地表，或者储存在油层中，等待人类的开采。
其他理论
除了上述的生物沉积变油说，还有以下几种关于石油形成的理论：
地幔来源理论
地幔来源理论认为石油是由地球内部产生，需要地壳中有一个薄弱处或断裂带，让这些物质上升聚集，然后形成一个油田。科学家们在勘探石油时发现，石油矿藏的分布与山脊走向相平行，这表明油田大多在地质断裂带中形成。
非生物成油理论
非生物成油的理论认为在地壳内已经有许多碳，有些碳自然地以碳氢化合物的形式存在。碳氢化合物比岩石空隙中的水轻，因此沿岩石缝隙向上渗透。石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的。与石油本身无关。在地质学家中这个理论只有少数人支持。
结论
目前科学界较为接受的理论是生物沉积变油说，认为石油主要是由古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化而形成的。这些生物包括微生物、藻类以及陆地上的植物等。当这些生物死亡后，它们的遗体会沉积在海底或湖泊底部，随着时间的推移，逐渐被泥沙覆盖，并在高温高压条件下转化为石油和天然气。