Dầu mỏ là một chất lỏng nhớt có chứa nhiều loại hydrocacbon và vật liệu hữu cơ khác nhau tạo ra một lượng năng lượng đáng kể khi đốt cháy. Ở trạng thái ban đầu, rất khó để làm việc, nhưng dầu thô có thể được tinh chế thành xăng, dầu hỏa và nhiều loại nhiên liệu và sản phẩm khác.
Dầu mỏ hình thành khi các vật liệu hữu cơ phân hủy bị giữ lại trong các lớp trầm tích. Các sinh vật phân hủy loại bỏ hầu hết oxy, nitơ và phốt pho, để lại phần lớn là carbon và hydro. Theo thời gian, nhiệt và áp suất tác động lên phần còn lại để hợp nhất cacbon và hydro thành các chuỗi được gọi là hydrocacbon. Các phân tử này lưu trữ năng lượng trong các liên kết của chúng có thể được giải phóng khi dầu mỏ được đốt cháy.Khi được phát hiện, dầu mỏ được phân loại theo thành phần của nó. Dầu mỏ "nhẹ" ít đặc hơn, trong khi dầu "nặng" đặc hơn nhiều và cần nhiều quá trình lọc dầu để sản xuất xăng và các sản phẩm nhẹ khác. Dầu mỏ "ngọt" có hàm lượng lưu huỳnh thấp, trong khi mỏ "chua" có lượng lưu huỳnh dồi dào. Điều này có thể ảnh hưởng đến các chất ô nhiễm thải ra khi dầu mỏ được đốt cháy, tạo ra một loại khí nguy hiểm gọi là sulfur dioxide có thể góp phần tạo ra mưa axit.
Trong những trường hợp lý tưởng, nhiên liệu hydrocacbon sẽ cháy hoàn toàn, chỉ tạo ra carbon dioxide và hơi nước như các sản phẩm phụ. Tuy nhiên, các tạp chất và nhiệt độ dao động có thể gây ra quá trình đốt cháy không hoàn toàn, giải phóng các hydrocacbon chưa cháy và các khí độc hại tiềm ẩn khác vào không khí. Ô tô hiện đại sử dụng bộ chuyển đổi xúc tác có chứa kim loại phản ứng để giảm lượng khí thải độc hại tiềm ẩn.
