Minyak bumi atau  petroleum, dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, berwarna coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks  berbagai macam hidrokarbon, sebagian seri alkana namun bervariasi pada komposisi, dan kemurniannya. Minyak bumi diambil dari sumur minyak di pertambangan-pertambangan minyak. Lokasi sumur-sumur minyak didapatkan setelah melalui proses studi geologi, analisis sedimen, karakteristik, struktur sumber, dan berbagai macam studi lainnya. Setelah itu, minyak bumi akan diproses di tempat pengilangan minyak dan dipisah-pisahkan hasilnya berdasarkan titik didih sehingga menghasilkan berbagai macam bahan bakar. 

Minyak bumi telah digunakan oleh manusia sejak zaman kuno, dan sampai saat ini masih merupakan komoditas yang penting. Minyak bumi menjadi bahan bakar utama setelah ditemukannya mesin pembakaran dalam, semakin majunya penerbangan komersial, dan meningkatnya penggunaan plastik.

Lebih dari 4000 tahun yang lalu, menurut Herodotus dan Diodorus, aspal telah digunakan sebagai konstruksi dari tembok dan menara Babylon, ada banyak lubang-lubang minyak di dekat Ardericca. Jumlah minyak yang besar ditemukan di tepi Sungai Issus, salah satu anak sungai dari Sungai Eufrat. Tablet dari Kerajaan Persia Kuno menunjukkan bahwa kebutuhan obat-obatan dan penerangan untuk kalangan menengah-atas menggunakan minyak bumi. Pada tahun 347, minyak diproduksi dari sumur yang digali dengan bambu. 

Pada tahun 1850-an, Ignacy Łukasiewicz menemukan bagaimana proses untuk mendistilasi minyak tanah dari minyak bumi, sehingga memberikan alternatif yang lebih murah. Maka, dengan segera, pemakaian minyak bumi untuk keperluan penerangan melonjak drastis di Amerika Utara. Pengeboran minyak kemudian berkembang sangat cepat di banyak belahan dunia lainnya, terutama saat Kerajaan Rusia berkuasa. 

Minyak bumi adalah hasil dari peruraian (dekomposisi) material tumbuhan dan hewan di suatu daerah yang subsidence secara perlahan. Daerah tersebut biasanya berupa laut, batas lagoon sepanjang pantai ataupun danau dan rawa di daratan. Sedimen diendapkan bersama-sama dengan materi tersebut dan kecepatan pengendapan sedimen harus cukup cepat sehingga paling tidak bagian materi organik tersebut dapat tersimpan dan tertimbun dengan baik sebelum terjadi pembusukan. Pada kondisi sirkulasi dan reduksi tertentu akumulasi hidrokarbon banyak ditemukan pada bagian laut dalam.

Waktu terus berjalan secara geologis dan daerah pengendapan semakin terbenam ke bawah permukaan bumi. Material organik yang terbenam semakin dalam akan mengalami tekanan dan suhu yang semakin tinggi. Proses tersebut menimbulkan perubahan kimiawi dari material organik. Perubahan material ini merupakan cikal bakal terbentuknya campuran bahan hidrokarbon yang komposisinya sangat kompleks, baik hidrokarbon yang berupa cairan maupun yang berbentuk gas.
Pada umumnya, minyak bumi biasa terendapkan dalam batuan sedimen berpori baik yang memiliki nilai porositas 45%. Minyak, gas, dan air akan terkumpul atau tersimpan di ruang dari batuan berpori tersebut. Oleh karena tekanan dan gaya buoyancy, maka fluida tersebut bergerak di dalam batuan perlahan-lahan. Batuan yang dapat meloloskan fluida disebut sebagai batuan yang permeabel. Permeabilitas batuan dapat memisahkan gas, minyak, dan air secara fisis, yaitu akibat perbedaan densitasnya. Minyak dan gas yang berdensitas lebih ringan daripada air akan bergerak naik sampai ke permukaan sebagai rembesan atau terperangkap di dalam jebakan lalu berhenti terakumulasi sampai perangkap itu penuh.
Struktur kimia dari minyak bumi sangat heterogen, terdiri dari banyak rantai hidrokarbon dengan panjang yang berbeda-beda. 

Maka dari itu, minyak bumi dibawa ke tempat pengilangan minyak sehingga senyawa-senyawa hidrokarbon ini bisa dipisahkan dengan teknik distilasi dan proses kimia lainnya. Hasil penyulingan minyak inilah yang digunakan manusia untuk berbagai macam kebutuhan. Jenis produk paling umum dari penyulingan minyak bumi adalah bahan bakar. Jenis-jenis bahan bakar itu antara lain adalah:

Nama bahan bakar                Titik didih oC
Elpiji (LPG)                              -40
Butana                                     -12 sampai -1
Bensin                                      -1 sampai 180
Bahan bakar jet                      150 sampai 205
Minyak tanah                          205 sampai 260
Minyak bakar                          205 sampai 290
Diesel                                       260 sampai 315