早在 18 世纪中叶，前苏联化学家罗蒙诺索夫 ( 1763) 根据他对石油化学的研究，认为石油和煤炭一样是由泥炭在高温作用下 ( 蒸馏) 所生成。这是最早的石油有机成因论，常被称为蒸馏说。罗蒙诺索夫算得上是世界上最早研究石油并力图解释石油成因的学者。
20 世纪上半叶，有机成因理论得到大量实验的支持而获得了空前发展，有机成油说得到了大多数人的认可，其优势日趋明显。
有机学派混成说经过波东尼 ( G. Potonie，1906) 的发展，实际上已形成近代生油概念的雏形。波东尼认为动植物都是成油的原始材料，它们和矿物质点一起形成腐泥岩，后者再经天然蒸馏即可产生石油。在混成说基本确立之后，人们转而注意到有利生油的生物化学组分。于是又先后出现过脂肪说、碳水化合物说、蛋白质说等。
古勃金 ( И. М. Губкин，1932) 认为，各种生化组分均可参与生油，它们可来自海洋动植物残体，也可来自陆地携入的生物分解产物; 含有这些分散有机质的淤泥就是将来生成石油的母岩; 母岩在早期主要由于细菌的作用而产生分散态石油，晚期由于负荷加大将油水一起挤入多孔岩层，继后油水按比重分开并运移聚集到层内一定的部位后形成油气藏。此间俄国学者维尔纳茨基还研究了有机质的地质作用，在其 《地球化学概论》( 1933) 中详细讨论了石油的有机组成和有机成因，提出了碳循环模式。从此成油理论步入了地球化学研究阶段。古勃金和维尔纳茨基将石油有机成因说推向新的高度，形成了较为完整的烃源岩理论。
石油的有机成因观点逐步得到了地质学家和地球化学家的认同，但对有机质的成烃演化过程历来存在着各种各样的认识和假说，这些不同认识间的争论归结起来可概括为石油是成岩早期形成的还是成岩晚期生成的，这就是石油有机成因的早期成油说和晚期成油说。
史密斯 ( P. V. Smith，1954) 引进先进分析技术，首次在现代沉积物中发现了烃类。这是一次飞跃性的突破，他为此获得了诺贝尔奖。这一时期研究者从地质学、地球化学以及生物学等角度通过成烃母质、成烃过程、地球化学条件及物理-化学环境等方面论述了石油的早期形成与聚集。
20 世纪 50 年代中期开始，由于色谱，特别是气相色谱技术的应用，使地质体中微量可溶有机质的研究得到了快速发展。Bray ＆ Evans ( 1961) 和 Cooper ( 1963) 提出，现代沉积物和生物体中的正烷烃碳数分布具有奇偶优势，正脂肪酸的碳数分布具有偶奇优势，而在古老沉积物和石油中不具备这些优势。同时现代沉积物中烃类丰度极低，难以构成大规模油气聚集。这一发现动摇了沉积有机质直接成油 ( 早期成油说) 的观点，为有机质高温降解成油理论的发展开辟了广阔的前景。这一时期，石油工业和石油地质学发展迅速，有机地球化学成功地应用于石油成因和形成条件诸方面的研究上，石油有机成因理论得到进一步充实和发展。大量研究表明，石油的生成不仅是烃类的富集过程，更主要的是烃类的新生过程。在有机质改造过程中，只有达到一定温度或埋藏深度时，有机质才能大量转化成石油 ( Abelson，1953; Philippi，1965; Tissot et al. ，1972) 。Pusey Ⅲ ( 1973)根据古地温研究指出，原油在地下一定温度和深度范围内分布，提出了 “地温窗”和“液体窗”的概念。由于这些研究显示大量生油阶段是有机质处于成岩作用的晚期阶段，同时认为生油原始物质主要是岩石中的不溶有机质———干酪根，因此这一时期逐步形成了干酪根晚期成油理论。Tissot ＆ Welte ( 1978) 和 Hunt ( 1979) 先后发表了两部专著，对这一成烃理论作了系统的、科学的论述，形成了一个相当完整的成油理论体系。这一理论揭示了常规油气的生成演化规律，而据此衍生出油气潜力评价的地球化学参数和研究方法，已成为近代油气勘探的主要指导思想和准则，且取得了显著成效。
值得一提的是，唯海相生油论在相当一段时间内很盛行。但从 Кpзг ( 1923) 开始认为陆相植物是石油的原始物质，南廷格尔曾于 1939 年探讨过陆相生油的可能。20 世纪 40年代，我国学者潘钟祥、黄汲清等以中国油田实例丰富的资料，论证了陆相生油是客观存在的现实，动摇了唯海相生油论，现在陆相生油理论得到了普遍认可。
不难看出，在各个时期除主流派外，在某些问题某个环节上持有不同观点者不乏其人。但随着技术的进步和知识的积累，油气有机起源说不仅有了充分的论据，而且形成了相当完整的体系，从而被大多数业内人士所接受。
石油和天然气的成因是一个非常复杂的理论问题。尽管目前油气有机成因理论日臻完善，在油气勘探实践中发挥了重要的作用，但并不能由此否定油气无机成因理论的科学价值。