Para produzir petróleo e gás natural, as empresas perfuram poços em reservatórios subterrâneos anteriormente pesquisados. Normalmente a própria pressão do reservatório é a fonte de energia responsável pelo escoamento (ou elevação) do óleo e do gás até a superfície. No Oriente Médio, a pressão dos reservatórios é alta e se mantém por longo tempo. Esta pressão natural, entretanto, se reduz com o tempo.
A partir deste ponto, o petróleo deve ser extraído por meio de processos artificiais de recuperação. De início, temos a “recuperação primária”, operação executada por meio de processos de elevação artificial, sendo o mais usual o bombeamento mecânico. Com o tempo, este processo se torna ineficiente e caro, sendo necessários processos de “recuperação secundária”. Dentre este, o mais comum é a injeção de água no reservatório objetivando elevar sua pressão e permitir a extração o petróleo.
Eventualmente, serão necessários processos de recuperação terciária que consistem basicamente na injeção de vapor d’água, gás carbônico e outros gases ou aditivos químicos visando ampliar o fator de recuperação do petróleo. Mesmo assim, nem todo o petróleo de um reservatório é extraído. Limitações geológicas, técnicas e de custo impedem sua extração total.
Os fatores que afetam os custos de produção de petróleo são dois: as características do reservatório (pressão, profundidade, etc.) e as do petróleo (densidade, viscosidade e outras). Em razão do fato de esses fatores variarem bastante de uma locação à outra, o custo de produção também irá variar. A tabela a seguir indica exemplos de custos médios de produção (sem tributos) de um barril de petróleo em 2007, segundo dados da Agência de Energia dos EUA.
| Região | Custo de produção (US$/barril) |
| África Ocidental | 4.00 |
| Canadá | 8.30 |
| EUA | 6.83 |
| Petrobrás (Brasil) | 8.60 |
Além desses custos diretos, associados à extração, há outros custos relacionados à pesquisa e desenvolvimentos dos campos, chamados “custos de descoberta” ou de investimento. Estes também variam muito em função da região. A tabela abaixo indica custos de descoberta médios para algumas áreas do globo:
| Região | Custo de descoberta (US$/barril) |
| Oriente Médio | 5.26 |
| EUA (no mar) | 63.71 |
Apesar dos avanços tecnológicos permitirem que se descubra petróleo em locações cada vez mais remotas e profundas, como na Bacia de Campos e no Golfo do México, o peso dos investimentos necessários para tanto pode inviabilizar um projeto.
Enquanto nos EUA os custos de investimento e extração irão crescer em função do esgotamento das reservas nos campos terrestres e o crescimento da produção no mar, no Brasil esses custos também irão aumentar em decorrência das novas descobertas ocorridas no mar, em lâminas d’água cada vez maiores e em ambientes geológicos inteiramente novos.
