La combustion du pétrole comme carburant produit des gaz à effet de serre et d'autres polluants atmosphériques, comme les oxydes d'azote, le dioxyde de soufre, les composés organiques volatiles et les métaux lourds.
Comme le pétrole est une ressource naturelle non renouvelable, l'industrie est confrontée à une déplétion inévitable de la production. Les statistiques de BP Review of World Energy 2007 ont listé les ratios de réserves par rapport à la production pour les ressources prouvées dans le monde. L'étude a placé la durée de vie prévisible des réserves prouvées dans le Moyen-Orient à 79,5 ans, an Amérique latine à 41,2 ans, et en Amérique du Nord à seulement 12 ans.
La théorie du pic de Hubbert, qui a introduit le concept de pic pétrolier, questionne la durabilité de la production de pétrole. Elle suggère qu'après un pic dans la production de pétrole, il s'ensuivra une période de déplétion.
Selon des recherches de IBISWorld, les biocarburants (principalement l'éthanol, mais aussi le biodiesel) pourront se substituer partiellement au pétrole. Cependant les niveaux de production sont bas, et ces carburants ne remplaceront pas complètement la production de pétrole.
Par ordre de légèreté décroissante, les produits pétroliers sont (liste non exhaustive) :
C'est par destructuration et/ou recombinaison des molécules des éléments plus ou moins lourds que l'on obtient certaines matières plastiques à partir du naphta. C'est ainsi que par "craquage à la vapeur" (voir l'article de fond dans : Raffinage du pétrole), on obtient de l'éthylène et du propylène, puis par polymérisation de l'éthylène ou du propylène, on obtient ensuite du polyéthylène ou du polypropylène, matières plastiques utilisées dans tous les domaines.