中國對石油和天然氣的認識和應用很早。史籍記載石油的名稱頗多，宋以前有石漆、膏油、瀝青、石脂、脂水、硫黃油等。
油氣井史料 東漢班固著的《漢書》中有陝西延長一帶出油以及西漢宣帝時（西元前61）在陝西鴻門發現火井的記載。西晉張華著《博物志》中記述瞭甘肅酒泉石油的自然產狀，並說“燃之極明，不可食，縣人謂之石漆”。同時還記述瞭四川臨邛的火井，並說“盆蓋井上，煮鹵得鹽”。1080年宋宋沈括在延長一帶考察，始名為“石油”。用來燒炭黑，制墨。並提出“石油至多，生於地中無窮”的見解（見《夢溪筆談》）。《元一統志》記述瞭12～13世紀時中國陜西延長、延川、永坪、宜君一帶在油苗附近開鑿瞭石油井。永坪的一口井每年要繳納400斤，延長的一口井每年要繳納110斤。明楊慎著《丹鉛總錄》載有：“火井在蜀之臨邛，今嘉定、犍為有之。其泉皆油。爇之然，人取為燈燭，正德中方出。”曹學佺著《蜀中廣記》載：“明正德末年，嘉州開鹽井，偶得油水，可以照夜，其光加倍，沃之以水。則焰彌甚，撲之以灰則滅。作雄黃氣，土人呼為雄黃油，亦曰硫黃油。近復開數井，官司主之。此是石油，但出於井爾。”何宇度著《益部談資》載：“油井在嘉州、眉州、青神、井研、洪雅、犍為諸縣。居人皆用之燃燈。”當時已有6個縣鉆鑿瞭油井。
鉆鑿、輸送、使用技術的發展 最初石油大多來源於油苗露頭，產量不多，隨著鉆井技術的改進，由挖掘井逐漸演進為頓鉆鉆井，即以人力為動力，用木制井架、竹制纜索、立軸式卷揚滾筒（即絞盤車）和各種圓刃鉆頭，裝置相當於近代頓鉆鉆機的遊梁和支座的碓板和踩架，進行簡易機械沖擊式鉆井。北宋慶歷、皇祐間(1041～1053)，中國頓鉆鉆井出現瞭井徑隻有碗口大小(約13厘米)。下入木質或竹筒套管完成的“卓筒井”。這是世界歷史上的創舉（見中國古代深井開鑿技術）。
中國在世界上首先使用竹管管道輸送天然氣。當鉆遇天然氣時，用竹管把氣從井口引至井旁，通向幾根內徑、長度相同，垂直向上排列的竹管。用火點燃，稱“亮筒子”。根據火焰高度和亮筒子的數目，估算天然氣流量。這是中國古代天然氣井的測試方法。1600年左右，四川自貢一帶淺氣層已大量開發，當時使用木制的采氣井口以及石塊鑿成的燃氣噴嘴點火熬鹽。
唐《元和郡縣志》記載，北周宣政年間(578)，在甘肅酒泉的一場戰爭中，成功地使用石油作火器，焚毀瞭攻城器具。北宋神宗時(1068～1085)，中央軍器監屬下的作坊中有加工原油的“猛火油作”和施放猛火油的機械裝置“猛火油櫃”。明李時珍著《本草綱目》中記載：“石油氣味與雄黃同，故殺蟲治瘡。”可見此時石油已用於軍事與醫療。