已經成為當今世界工業交通的血液和人們日常生活動力的石油，最早的發現者、採集者和應用者就是聰明而富於進取心的古代中國人。早在3000多年前，中國最古老的經典之一《易經》中就有了“澤中有火”的記載，中國的第二部歷史著作《漢書》中則進一步明確指出“高奴縣有洧水可燃”。高奴縣在今陝西延安一帶，洧水為延水支流，中國古代石油的發現、開採和應用全在這一地區；也可以說，陝北地區是石油的搖籃。晉代範畔著《後漢書》說：“延壽縣縣南有山，石出泉水，其大如籮，不可食，縣人謂之石漆。”到了唐代，段成式的《西陽雜俎》更細緻地描繪了石油的性狀和用途：“高奴縣有洧水，水膩，浮上如漆，採以膏車及燃燈極明。”

11世紀的沈括（1031－1095）在《夢溪筆談》中對石油的性狀、用途、前景都作了明晰全面的闡述。他說：“部延境內有石油、予知其煙可用，試掃其煙為墨，黑光如漆，松墨不及也。此物必大行於世，自予始為之，蓋石油至多，生於地中無窮、不若松木之有時而竭。”他將製造的墨命名為“延州石液”。沈括是第一個為石油命名的科學家，他也極其準確地預見了石油煙可用於制墨的輝煌前景。中國也是第一個煉製石油的國家，北宋設在開封的軍事工業作坊“猛火油作”表明當時已經開始煉製石油並在軍事上加以應用。把煉製好的猛火油灌入鐵罐投擲到敵陣，引起大火，這就是最初的“燃燒彈”。中國還是第一個會開掘石油礦井的國家。首先是在採鹽的鹽井上利用了天然氣。晉代張華的《博物志》記述了四川自貢取氣煮鹽的情況：“臨事火井一所，縱廣五尺，深二三丈，先以家火投之，再去井火，還煮井水。”接下來是油氣井的開鑿。1041年開鑿的一口鹽井，直徑如碗口粗，深數十丈，使用的工具是“圓刃”，它和現代鑽機的原理是樣的。13世紀，中國人打出了第一口油井。明朝末年，在四川樂山又打出了第一口深達百米的豎井。宋應星的科學鉅著《天工開物》中詳細記述了石油開採的具體方法，這部書於16世紀傳入日本，18世紀傳入歐洲。在國外，美國人和俄國人分別於1859年和1848年打出了石油豎井，聲稱是石油鑿井的先鋒，其實比中國已經晚了好幾百年。

在古代中國煤被稱為石炭、烏薪、黑金、燃石，古代地理文獻《山海經》裡，最早記述了煤的存在，稱之為“石涅”。煤是中國最早利用的能源之一，中國從漢代起就開始開採並使用了煤。在古代東北地區撫順民居的火炕裡，在中原地區鍊鐵的遺址中，都發現了燃燒過的煤炭和未燃燒的煤餅，這說明那時中國已經使用煤炭作為取暖能源和鍊鐵能源，煤炭已經得到普遍使用。

中國另部地理文獻《水經注》曾經記述了公元210年曹操在鄴縣（今河南臨漳縣西）建造的冰井臺煤礦，礦井深達50米，儲存煤炭數千噸。宋代是煤炭開採有較大發展的時期，發現了若干大煤礦，設立了專門負責採煤的機構，政府還實行了煤炭專賣制度。有位作家描述，在首都汴梁地區，“數百萬人，盡仰煤炭，竟無燃薪者。”近年來對河南鶴壁宋代煤礦遺址的發掘提供的確切資訊表明，那時的採煤業已經具有較高的技術水平和比較完備的設施。

煤礦有兩條豎井，深近50米，礦井直徑達2．5米，兩條巷道長達500米，巷道高為2米，寬為2．1米，採煤工作面巷道上寬1．4米，下寬1米，佈局合理，雖然比較窄小但是已經可以應付採煤的需求。採煤撤退時採取分割槽“跳格子”的方式後退，而且在通風、照明、支護和分階段提升、排水等方面都有了比較完備的設施和技術措施。根據宋應星在《天工開物》中的記述，當時的人們對於煤礦的頭號大敵一一瓦斯的處理也很有創意，他們在開採之前把一根粗大而中空的竹竿前面削尖，送到井下，插入煤層中，從而將煤層中的大量瓦斯引出井外。

西方的採煤技術遠遠落後於中國。馬可波羅在他的遊記中以一種驚奇的口吻提到中國人有一種“黑石頭”，像木柴一樣容易燃燒，又比木柴火力強大，往往到第二天才會熄滅。這就說明，那時西方人還沒有接觸過煤炭，而中國人使用煤炭已經有上千年的歷史了。另外，西方的採煤，一直沒有解決照明問題，採煤是在黑暗中摸索進行的。西方人直到17世紀，還沒有解決排水問題，直到18世紀，還沒有攻克採煤中的瓦斯和通風難題，歐洲煤礦中，“只要有一點點火星，就會使礦井變得如同巨大的炮筒，灼熱的爆炸氣浪衝過每一條水平巷道，帶著岩石碎塊，呈倒錐形從井口噴出。”