Aardolie word vooral gewonnen op plaats door boringen in reservoirs. Hierin bevinden zich naast olie vaak ook aardgas, ( dat zit namelijk boven aardolie). ook wel geassocieerd genoemd, dat is ontstaan uit sedimenten rijk aan organisch materiaal die in het geologisch verleden zijn gevormd.
Aardolie wordt gevonden op die plekken die aan verschillende voorwaarden voldoen:
* een moedergesteente (source rock). Dit gesteente produceert de olie die later migreert naar een reservoirgesteente;
* een reservoirgesteente (reservoir rock). Dit gesteente houdt de olie vast in de poriën of in scheuren van het gesteente;
* een afsluitingsgesteente (seal rock). Dit gesteente, doorgaans schalieof steenzout, is impermeabel en weerstaat de druk van de olie onder dit gesteente;
* een fuik (trap). De olie moet in het reservoirgesteente "gevangen" blijven zitten, anders migreert het naar boven en hoopt het zich niet op in het reservoir. Veel voorkomende traps zijn impermeabel breuken en antiformen;
* een rijpingsgeschiedenis (maturation history). De olie moet door druk en temperatuur uit het brongesteente zijn ontstaan. De meest ideale locatie hiervoor wordt een oil window genoemd en ligt rond de 1,5 tot 4 kilometer diep, waar een temperatuur van ongeveer 80 tot 110 °C heerst.
Op sommige plekken is de druk in het reservoir zo hoog dat bij het doorbreken van het afsluitingsgesteente (door een olieboring) de olie vanzelf uit de grond spuit. Op de meeste plekken moet de aardolie worden opgepompt. Op het land (onshore) wordt dit gedaan met kaknikkers of met krachtige pompen.