Le pétrole et le gaz naturel, appelés fréquemment hydrocarbures par analogie avec leurs constituants essentiels, sinon exclusifs, sont des « roches sédimentaires », c’est-à-dire qu’ils prennent naissance au cours des processus de sédimentation. Le terme « roche », qui peut choquer de prime abord pour désigner des fluides, doit être pris dans le sens, le plus large, de dépôt formé, comme le charbon, les minerais, les schistes, etc., à la suite d’un ensemble de phénomènes géologiques. Mais le pétrole est évidemment un sédiment très particulier, qui se distingue de toutes les autres roches sédimentaires par trois qualités remarquables : il est complexe et peut être composé de plusieurs centaines de constituants différents, en majeure partie des hydrocarbures paraffiniques, naphténiques, aromatiques (cf. pétrole – Le pétrole brut) ; il est mobile, tout comme l’eau, et se déplace au sein des sédiments qui l’abritent, sous l’effet de la poussée d’Archimède, ce qui implique qu’il ne se rencontre généralement pas là où il a pris naissance ; il est fragile et se décompose sous l’action de températures supérieures à 200 ou 300 0C ou au contact de l’atmosphère ou d’eaux météoriques.