Le commerce international du pétrole brut, ainsi que celui des produits pétroliers intermédiaires et celui des produits finis, est centralisé sur deux marchés, qui sont situés à New York au NYMEX et à Londres à l'ICE. Il existe d’autres places, mais elles ne font que relayer via internet ces deux marchés.
La cotation des différents bruts se fait tous les jours 24h/24 et la plupart des pétroliers sont abonnés aux pages émises par l'agence Reuters et Platt's Oilgram Price Reports qui fournissent cette cotation. En Europe les traders négocient le matin avec l'Asie et, après l'ouverture du marché de New York, avec les États-Unis tard dans la soirée jusque vers 11 heures du soir. Le système de transaction est comparable à ceux des marchés financiers.
Cette cotation s'adosse sur des bruts de références comme l'Arabe léger (Arabian Light), le WTI (West Texas Intermediate) ou encore le Brent (brut de mer du Nord).
En effet, la valorisation d'une quantité déterminée de brut, en général 1 tonne métrique, tient compte du prix FOB de ce brut plus les frais de transport (le fret), l'assurance, les incidences de pertes, les frais de raffinage et une certaine marge bénéficiaire pour le raffineur. Aussi il y a toujours une corrélation entre le prix des produits finis et le prix « FOB » d'un brut.
Cette valorisation se fait quotidiennement par moyens informatiques interposés, afin de connaître au jour le jour la valeur marchande de chacune des qualités de brut sur le marché.
Comme dans la bourse des actions, les transactions entre traders se font par téléphone ou par Internet interposé et confirmées par fax ou par courriel.
Comme pour les marchés financiers, il existe également un marché à terme. Sur ce marché, le brut est vendu ou acheté par lot, à un ou à plusieurs mois de livraison à l'avance. Il en est de même pour les produits intermédiaires comme le naphta ou le kérosène, ou pour les produits finis comme les carburants, le « jet fuel », le gazole ou le fuel lourd.
En un mot tout ce qui vient d'un pétrole brut est vendable, et vendu, y compris les résidus.
La consommation mondiale en 2008 étant estimée à 86,5 millions de barils par jour (mbj), avec un cours situé entre 65 et 145 dollars américains cette même année, cela représente un marché quotidien variant d'environ 5,6 milliards et 13,5 milliards de dollars. La production journalière de l'OPEP étant en septembre 2008 de 32,47 millions de barils par jour. Ces valeurs, qui étaient très importantes relativement dans les années 1980, sont devenues très inférieures aux transactions financières dans les années 2000.
Le brut et les produits peuvent être vendus FOB (Free On Board) ou CIF (Cost, Insurance and Freight). Dans le premier cas c'est l'acheteur qui paie les charges après achat (charges correspondant à l'affrètement du navire, le fret et l'assurance de la cargaison) et dans le deuxième cas c'est le vendeur qui en a la charge, le prix étant moins élevé dans le premier cas que dans le deuxième.
D'une manière générale, toute transaction de brut ou de produit nécessite la connaissance de ce brut ou de ce produit. Aussi le vendeur, quand il est le premier propriétaire du brut fournit à l'acheteur une analyse plus ou moins détaillée des caractéristiques physico-chimiques du brut ou du produit. Selon le cas et le nombre de caractéristiques demandées au laboratoire d'analyse, une telle analyse peut coûter entre 200 000 et 250 000 € ou plus, mais cette dépense n'est qu'une goutte d'eau vu les profits retirés (voir plus loin les caractéristiques d'une analyse simplifiée de brut).
Comme il a été dit dans l'article sur la production, la stabilité d'une qualité commerciale est indispensable afin d'obtenir une valeur marchande constante et régulière ; aussi le producteur du brut régule minutieusement le débit de chaque puits productif (ou de chaque gisement) afin de respecter cette constance de qualité. Cette régulation se fait par ordinateur.
En effet comme vu précédemment, un gisement peut s'étendre sur des centaines de kilomètres carrés et plusieurs gisements peuvent se trouver près les uns des autres et nécessiter le forage de plusieurs dizaines voire des centaines de puits productifs différents à différentes profondeurs. Le débit, la collecte et le mélange de tous ces affluents exigent une régulation très poussée qui se fait en général par électronique et automatismes interposés.