Muốn khai thác dầu, người ta khoan những lỗ khoan gọi là giếng dầu. Khi khoan trúng lớp dầu lỏng, thông thường dầu sẽ tự phun lên do áp suất cao của vỉa. Khi lượng dầu giảm thì áp suất cũng giảm đi, người ta phải dùng bơm hút dầu lên hoặc bơm nước hay khí xuống để duy trì áp suất cần thiết.

Một số nước có phần lớn các giếng dầu nằm trên đất liền và tương đối nông như Mỹ, Nga, khu vực Trung Đông. Tuy nhiên tại nhiều khu vực khác các giếng dầu được khoan và khai thác ngoài biển kéo theo chi phí khá cao.