关于石油的形成，目前主流解释为生物成油理论，如果该理论正确，那么月球上不可能有石油，火星上还不得而知。
石油的主要成分是碳氢化合物，属于有机物；按照目前主流的石油形成理论，石油是死亡动植物的生物质在地下，经过数百万年甚至千万年演化而成。
另外还有非生物成油理论，说石油是地壳中自然形成的碳氢化合物，由于密度比水轻，于是向上渗透后聚集而成，不过该理论没有得到学术界的广泛认可。
地球有45.5亿年的历史，目前人类发现的石油油田，形成时间多为数亿年，最古老的油田在5亿年左右，这正好和地球上的生物演化相符合，地球上第一次生物大爆发，出现于5.3亿年前的寒武纪。
而在3亿年前的石炭纪，地球上出现了大规模的森林，陆地森林覆盖率达到了空前的60%，大气含氧量达到了历史最高45%，这一时期是形成煤炭和石油的主要时期。
如果生物成油理论正确的话，月球上不可能存在石油，因为月球不存在大规模的生命；而火星的情况比较复杂，火星处于太阳系的适居地带，2018年好奇号还在火星上发现了有机物，不排除火星在远古时候存在生命的可能。
而非生物成油理论，目前只是一种假说，没有得到广泛认可，理论本身也存在很多漏洞，当然，如果该理论正确，在其他行星上或许也能形成石油。
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