前面提到了石油和天然气生成的诸多条件，而这些条件都是在过去的地质年代中才有的，已经成为历史了，现代的人们怎样去认识几百万年甚至更早以前油气生成的历史呢?如果说历史学家认识人类历史是研究史书的记载和各种文物的话，那么，地质学家追溯油气的生成条件就要去研究地层中生油层的各种信息。这里所指的生油层就是沉积岩层中的暗色泥岩层或碳酸盐岩层。使用现代的物理、化学分析手段，已经完全能够做到把它们在生成油气过程中，所残留下来的各种信息提取出来，加以研究和认识，不断地探索油气生成的条件。
多年的石油勘探实践已经证明，凡是有油气田的地方都紧靠着油气发源地。所以，研究油气的生成不是单纯探索它们的形成条件，而是找油找气的一项重要任务。
追溯油气生成的条件，一般要考虑五个方面的问题：
首先，要看生油层中有机质数量的多少，通常称为“有机质丰度”。主要测定其中残留的有机碳含量，以确定一个地区有无生油层、有多少生油层，并把它们按一定的标准分成好的、中等的和差的生油层，进行分类评价。
第二，要看生油层中有机质质量的优劣，通常称为“有机质类型”。根据生物来源，把生油母质的干酪根分成三大类。第一类为腐泥型有机质，生物来源主要是水中的浮游动植物，为I型干酪根，属质量最好的有机质。第二类为腐植型有机质，生物来
源主要是高等植物，为III型干酪根，属质量较差的有机质。第三类是介于二者之间的混合型有机质，为II型干酪根，是质量较好的有机质。实验室通过对样品的分析结果，按一定的标准确定一个地区的有机质类型，对有机质的质量作出评价。
第三，要看有机质是否已经生成了油和气，通常称为“有机质的成熟度”，当具备一定数量和质量的有机质在一定的条件下转化成油以后，好比“生米煮成了熟饭”。换句话说，如果不具备生成石油的“火候”，有机质最多、最好也是没有什么实际价值的。所以研究有机质的成熟度是很重要的一环。分析数据所提供的信息，可以间接反映有机质在地下经历的温度过程。根据这些数据，把成熟度分为不成熟、生油高峰、湿气、干气（干气是指其成因与石油有关，而含乙烷以上的重烃很少，甲烷含量95%以上的可燃天然气。至于生物气和煤型气的成份与此相近，但成因不同，另当别论。）等四个阶段。评价有机质处在什么成熟阶段，可以告诉人们在某个地区是有利于找油还是找气。
第四，要看生成的油或气是来自那个生油层的，通常称为“油源对比”。即在找到油气后，运用“指纹化合物”(或称生物标志化合物)把油气与生油岩进行对比，就好象对比父母和孩子的血型一样，探索生油岩和油气之间的亲缘关系，研究所生成的油和气是来自那个生油层的。不难想象，提供油源的生油层越多，油源就越丰富，对形成油气田就更为有利。
第五，要估算资源量。根据有关参数，对已生成的油气量进行估算，为我们作规划、继续扩大勘探成果提供依据。
