На протяжении тысячелетий люди извлекали пользу из этих физических и химических свойств нефти, используя ее для просмолки лодок, как смазку для механизмов и в качестве медицинской мази. В наши дни сырая нефть играет главным образом роль химического сырья и топлива. Разнообразие углеводородных молекул – и относительная легкость, с которой они могут расщепляться, соединяться друг с другом и образовывать различные комбинации – позволяет создавать из них всевозможные нефтехимические вещества, применяемые для получения новых материалов, включая пластмассы, синтетические волокна и разнообразные химикалии. В качестве сырья для нефтехимического производства используется каждый пятнадцатый баррель (т. е. 6 %) сырой нефти.
Однако основная доля сырой нефти идет на топливо. При соединении углеводородных молекул с кислородом – например, в процессе сгорания – выделяется большое количество энергии в виде тепла и света. Нефть является более эффективным энергоносителем по сравнению с углем и природным газом: содержанием энергии она почти вдвое превосходит равное по весу количество угля и примерно на 50 % больше равного по объему сжиженного природного газа. Благодаря повышенному удельному содержанию энергии нефть обладает непревзойденными свойствами в качестве топлива для транспорта. Нефть обеспечивает возрастание мобильности и более гибкую географию перевозок, поскольку для того, чтобы переместить тонну груза или проехать тысячу километров, ее требуется меньше, чем других видов топлива. Замена угля (на котором работали паровые машины) нефтью (в виде дизельного топлива, бензина, керосина и судового топлива) на транспорте, произошедшая в основном в первой половине XX в., была связана с тем обстоятельством, что нефть более удобна в качестве энергоносителя. Более высокая удельная энергия нефти изменила экономию за счет масштаба, необходимую для преодоления пространства, обеспечив снижение размеров транспортных средств – от поездов и трамваев до автомобилей – и рост мощности при заданном размере или весе двигателя. Высокая удельная энергия нефти открыла путь к развитию двигателей внутреннего сгорания (в которых окисление/сгорание малых доз топлива приводит к высвобождению энергии, достаточной для того, чтобы привести в движение поршень), в противовес значительно более громоздким двигателям