石油勘探主要的勘探方法有以下四类：地质法、地球物理法、地球化学法和钻探法。
1、地质法
地质法是利用地质资料寻找油气田基本方法。它所研究的内容包括：地面地质的观察和研究；井下地质的观察和研究；实验室的测定和研究；以及航空、卫星照片的地质解释等。
2、地球物理法
地震勘探：是根据地质学和物理学的原理，利用电子学和信息论等领域的新技术，采用人工方法引起地壳振动，如利用炸药爆炸产生人工地震。
3、钻探法
钻探法就是利用钻井寻找油气田的方法。。钻探法是油气勘探中必须采用的重要手段，由调查、发现油气藏一直到油气藏的开采都要利用钻探。
4、地球化学法
根据大多数油气藏的上方都存在着烃类扩散的“蚀变晕”的特点，用化学的方法寻找这类异常区，从而发现油气田，就是油气地球化学勘探。
石油勘探的简史：
19世纪40年代以前。最初人们通过寻找油苗、气苗等指导寻找石油（以无机派为主）。早期的找油是从观察出露到地表的油或气(被称为“油气苗”)入手的，勘探队员们在野外特别注意寻找和打听工区内有没有石油或冒气泡的水泉，这是最直观的找油方法，古今中外都一样。
我国的克拉玛依油田因其附近有“黑油山”而引起注意，投入钻探后发现的；独山子油田则因有含油气的泥水长期溢流而成的“泥火山”著称；玉门油田其旁有“石油沟”；延长油矿范围内有多处油苗出露;四川最早利用气井的自贡。
以上内容参考：百度百科—石油勘探
（1）地震勘探：是根据地质学和物理学的原理，利用电子学和信息论等领域的新技术，采用人工方法引起地壳振动，如利用炸药爆炸产生人工地震。再用精密仪器记录下爆炸后地面上各点的震动情况,把记录下来的资料经过处理、解释。推断地下地质构造的特点，寻找可能的储油构造。目前，地震勘探是石油勘探中一种最常见和最重要的方法。（2）重力勘探：各种岩石和矿物的密度是不同的，根据万有引力定律，其引力也不同。椐此研究出重力测量仪器，测量地面上各个部位的重力，排除区域性重力场的影响，就可得出局部的重力差值，发现异常区，称做重力勘探。它就是利用岩石和矿物的密度与重力场值之间，的内在联系来研究地下的地质构造。（3）磁力勘探：各种岩石和矿物的磁性是不同的，测定地面各部位的磁力强弱来研究地下岩石矿物的分布和地质构造，称做磁力勘探。在油气田区。由于烃类向地面渗漏而形成还原环境，可把岩石或土壤中的氧化铁还原成磁铁矿，用磁力仪可以测出这种异常，并与其它勘探手段配合，发现油气田。（4）电法勘探：它实质是利用岩石和矿物(包括其中的流体)的电阻率不同，在地面测量地下不同深度地层介质电性差异，以研究各层地质构造的方法，对高电阻率岩层如石灰岩等效果明显。（5）地球化学勘探：根据大多数油气藏的上方都存在着烃类扩散的“蚀变晕”的特点，用化学的方法寻找这类异常区，就是油气地球化学勘探。
石油，地质勘探的主要对象之一，是一种粘稠的、深褐色液体，被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说，前者较广为接受，认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于生物沉积变油，不可再生；后者认为石油是由地壳内本身的碳生成，与生物无关，可再生。石油主要被用来作为燃油和汽油，也是许多化学工业产品，如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
古埃及、古巴比伦人在很早以前已开采利用石油。“石油”这个中文名称是由北宋大科学家沈括第一次命名的。
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，石油炼制（职业暴露）在2A类致癌物清单中。