نفت خام یا پترولیوم مایعی غلیظ و قابل اشتعال به‌رنگ سبز تیره یا سیاه است که در لایه‌های بالایی بخش‌هایی از پوسته کره زمین یافت می‌شود. نفت شامل آمیخته پیچیده‌ای از هیدروکربن‌هایی گوناگون است. بیشتر این هیدروکربنها از زنجیره آلکان هستند؛ ولی ممکن است از دید ظاهر، ترکیب یا خلوص تفاوت‌های زیادی داشته باشند. نفت را طلای سیاه می نامند.نفت جز سوخت‌های فسیلی به حساب می‌آید و تجدید ناپذیر است.
کلمه نفت در زبان انگلیسی پترولیوم نامیده می‌شود که از دو کلمه پترا معادل یونانی واژه سنگ و کلمه اولئوم معادل واژه روغن تشکیل شده‌است.
نفت مایعی است که عمدتاً از دو عنصر آلی کربن و هیدروژن تشکیل شده و دارای مقادیر کم‌تری از عناصر سنگین مانند نیتروژن، اکسیژن و گوگرد می‌باشد و به‌صورت طبیعی در زیر زمین و به‌صورت استثنایی در روی زمین بصورت چشمه یافت می‌شود.
منشآ نفت خام
تاکنون برای توضیح منشأ نفت نظریه‌های متعددی عنوان شده‌است که متحتمل‌ترین آنها نظریه آلی است.
نظریهٔ آلی منشا تشکیل نفت را گیاهان (عمدتا جلبک ها) و موجودات آلی (زئو پلانگتون‌ها) موجود در اقیانوس‌ها می‌دانند.
علت اعتبار این نظریه به دلیل وجود نوع خاص از لیپیدها درون نفت است که مختص این موجودات می‌باشد.
باقی‌ماندهٔ جانوران و گیاهانی (اعم از جلبک‌ها و مرجانها) که میلیون‌ها سال قبل (پیش از پدید آمدن دایناسورها) در محیط آبی شور زندگی می‌کرده‌اند، طی میلیون‌ها سال توسط گل و رسوبات مدفون شده‌اند.
گرچه با توجه به مطالعات اخیر حتی ممکن است نفت سریع تر و از تجزیه اجساد انسان‌های گذشته نیز حتی به مقدار اندک به دست آید.
این باقی مانده‌ها تحت فشار و دمای بالا، نبود اکسیژن و گذشت مدت زمان طولانی، به نفت و گاز تبدیل گشته‌است. در اثر فشار روباره، نفت و گاز تشکیل شده به سنگ مخزن مناسب مهاجرت کرده و حضور پوش سنگی چون گنبد نمکی منجر به تجمع آنها در سنگ میخزن می‌شود.
به مجموعهٔ سنگ منشأ، سنگ مخزن حاوی هیدروکربنها و پوش سنگ، حوضچهٔ نفتی می‌گویند.
نفت خام حالت روغنی دارد و به شکل‌های جامد (قیرهای نفتی) و مایع دیده می‌شود. برخی اوقات به تمام اشکال نفت هیدروکربن نیز گفته می‌شود. اگر نفت در لایه‌ای رسوبی جمع گردد به‌آن محل «حوضچهٔ نفتی» می‌گویند. از مجموع چندین حوضچهٔ نفتی، یک «میدان نفتی» حاصل می‌شود. به سنگ متخلخل دربرگیرندهٔ نفت که قابلیت تولید نفت را داشته باشد، «سنگ مخزن» می‌گویند.
اکتشاف نفت خام
تا قبل از حفر نخستین چاه نفتی به کمک وسایل جدید حفاری، این ماده مهم فقط از چشمه‌های سطحی نفت، یا چاه‌های کم عمق که به وسیله دست حفر می‌شد، استخراج می‌گردید و موارد استفاده از نفت خام نیز محدود بود. از زمان پیدایش نفت تا امروز فعالیت‌های اکتشافی برای کشف ذخایر جدید نفت و گاز و تأمین تقاضای بازارهای نفت و همچنین جایگزینی حجم‌های تولید شده، به صورت مستمر در جریان است. امروز با پیشرفت تکنیک‌های اکتشافی جدید، دقت فعالیت‌های اکتشافی بیشتر شده و شانس بیشتری برای موفقیت وجود دارد، اما با وجود این پیشرفتها، اکتشاف هنوز به صورت یک فعالیت با ریسک بالا باقی مانده‌است، زیرا قدیمی‌ترین نظریه برای اکتشاف نفت، نظریه طاقدیس (Anticline Theory) است. کاربرد این نظریه برای یافتن نفت در قله طاقدیس‌ها ابزار موفقی بود. این نظریه به عنوان نظریه اصلی برای اکتشافات مهم نفتی در بسیاری از نقاط دنیا از جمله مسجد سلیمان ایران مورد استفاده قرار گرفت. نفت در سال ۱۸۸۰ در رسوبات دریایی پنسیلوانیا کشف شد که ارتباطی با ساختارهای طاقدیسی نداشت و تجمع نفت و ایجاد نفت‌گیر صرفاً ناشی از تغییر رخساره رسوبات بود؛ بنابراین مشخص شد که ذخایر نفتی می‌توانند در حوزه‌های غیر چین خورده هم وجود داشته باشند. در نتیجه مفهوم نفت‌گیرهای چینه‌ای (Stratigraphic Traps) با این کشف وارد عرصه مفاهیم نفت شد. تا اواسط دهه ۱۹۲۰، تهیه و استفاده از نقشه‌های سطحی و طاقدیس‌ها ابزار اصلی اکتشافات نفتی بود و یافتن نفت‌گیرهای چینه‌ای به صورت تصادفی رخ می‌داد. یک منطقهٔ انتخاب شده را با مطالعهٔ نمونه‌های سنگی و لرزه‌نگاری مشخص می‌کنند. اندازه‌گیری‌ها انجام می‌شود و اگر مکان از نظر میزان ذخیره نفت موجود و ملاحظات اقتصادی، موفقیت‌آمیز باشد، حفاری آغاز می‌شود. بالای چاه ساختاری به نام «دکل حفاری» برای جادادن وسایل و لوله‌های مورد استفاده در چاه ساخته می‌شود. زمانی که حفاری تمام می‌شود، پس از تکمیل چاه حفرشده، یک جریان ثابتی از نفت را به سطح زمین خواهد آورد. به سنگ‌هایی که غالباً از سنگ‌های رستی (شیل) یا انیدریت تشکیل‌شده و خاصیت پلاستیک دارند و قسمت بالایی مخزن نفت همانند پوششی قرار می‌گیرند، «سنگ پوششی» گفته می‌شود.
