开发石油的人们常说：“你找到石油的地方，并不是你要用石油的地方。”一般而言，大多数油气田都分布在辽阔的旷野、草原、荒漠及无垠的海洋中，而炼油厂尤其是油气消费市场却在人口稠密、经济发达的大中城市及周边地区，两者可能相距数百甚至数千千米。再从全球范围来看，石油是世界上交易量最大的商品，在各类商品总货运量中，石油占一半以上。1996年世界石油贸易总量为19.1亿吨，占石油总产量的60.4%。同年天然气交易量为4224亿立方米，占年产量的18.1%。如何将这么多的石油、天然气千里迢迢地运送到世界各个角落呢？在不同情况下可采取不同的方式。
船运 若两地由较深较宽阔的水域相隔，如深海油气田、国际间海上运输等，通常采用船运，包括油轮和油驳。前者有自航能力，后者靠拖轮牵引。船运必须配有油港、油码头及装卸设备。
中东、俄罗斯、非洲、拉丁美洲及东南亚是世界石油的主要出口地区，而西欧、美国和日本是主要进口地区，世界上大型油船队频繁往返于两者之间，开辟了许多海上航线。如波斯湾—好望角—西欧、美国航线就是世界上最繁忙的石油运输线，年运输量超过4亿吨。世界吨位最大的油轮是日本1981年建成的56万吨的超级油轮。世界最大的石油进口港位于荷兰的鹿特丹，有68个石油码头，共长66千米，30万吨油轮20小时可卸完。
管输 管道运输是陆地及近海运送流体的主要方式。对于油气管道，还需要配备输油（气）站、加热站、计量站及储油（气）罐等。
管道输送具有建设快、占地少、运量大、成本低、污染小、安全可靠及连续流动等特点，因此凡是能够建设管道的地方都会尽量采用管道输送。目前许多国家或地区的油气管道都已形成管网系统，真正成为保障国民经济发展的四通八达的“地下大动脉”。
车运 包括火车油罐车和汽车油罐车，是管道运输的主要辅助手段。
火车是早期长距离运送大量石油的主要工具，后来随着石油产量的增加和大口径长输管道的发展，火车运输石油的比例逐渐低于管道。例如我国1970年原油运输总量0.34亿吨，火车和管道运量分别占61.1%和26.2%；而1987年运输总量增至1.94亿吨，火车降到8.1%，管道升至62.4%。
汽车是灵活、方便的运输工具，适于短途、少量、分散的油气运送，长距离运输成本太高。如格拉（青海格尔木至西藏拉萨）管线建成之前，用汽车把成品油从青海运往西藏，路上耗去运油量的1/3。
原油装车栈桥
原油码头天然气通常只能靠管道输送，液化后的天然气（LNG）可以管输，也可以船运和罐车拉。1996年LNG贸易量达1024亿立方米，占天然气贸易总量的24.2%。