Г. Д. Романовский, проводивший в 1864 г. в районе Самарской Луки геологические изыскания с целью поисков каменного угля, пришел к выводу, что включения и примазки асфальта в отложениях каменноугольного и пермского возраста связаны с вулканической деятельностью, в процессе которой "выделялись пары минерального масла или прямо источники нефти…". В 1868 г. Г. Д. Романовский писал: "Я вполне уверен, что в Самарской губернии под пермскими песчаниками непременно заключаются бассейны жидкой нефти или горного масла и углеводородистые газы".

В 1871 г. французский химик Г. Бюассон, действуя на железо до белого каления водяными парами, углекислотой и сероводородом, получил нефтеподобное вещество. В 1876 г. немецкий химик С. Клоэц получил такие же продукты при действии серной кислоты на зеркальный чугун, содержащий примесь марганца.

Д. И. Менделеев 13 января 1877 г. на заседании Русского химического общества первым в истории наиболее полно изложил и обосновал неорганическое происхождение нефти следующими аргументами:

1) выходы нефти на поверхность свидетельствуют о ее стремлении к восходящим движениям, что связано с ее меньшей по отношению к воде плотностью. Следовательно, "место образования нефти должно лежать ниже тех мест, где она содержится";

2) если бы нефть происходила из организмов, то в местах ее скопления должны были быть "угольные остатки";

3) нефть в Пенсильвании встречается в породах девона и даже силура, в которые она должна была подняться из более древних отложений. Если учесть, что, по представлениям того времени, в силурийский период организмов было немного, то в более древние эпохи они совсем должны были бы отсутствовать;

4) при горообразовании появляются разломы, по которым вода проникает вглубь и, вступая во взаимодействие с "углеродистым металлом", дает окислы и предельные углеводороды, которые "в парах восходят до таких слоев, где сгущаются и пропитывают рыхлые пески, способные удержать много маслообразных веществ";

5) подтверждением правильности данной точки зрения является "распределение нефти по прямым линиям или дугам больших кругов, связь ее с вулканизмом" и др.

В 1889 г. русский геолог В. Д. Соколов на заседании Московского общества испытателей природы выступил с докладом, в котором доказывал космическое происхождение нефти и других битумов. Сущность этой гипотезы:

"1) запасы углерода и водорода в небесных телах громадны;

2) образующиеся из них углеводороды, возникая при одинаковых космических условиях, появляются в составе небесных тел в очень ранних стадиях их индивидуального развития;

3) на Земле они возникли тем же путем, как и на других небесных телах, образовав собой определенной запас, впоследствии в значительной степени поглощенный магмой;

4) при дальнейшем охлаждении и уплотнении магмы заключенные в ней углеводороды выделялись и продолжают выделяться по трещинам, возникающим в литосфере путем дислокаций;

5) подвергаясь конденсации в поверхностных частях нашей планеты, они дают основной материал для образования битумов".

В. Д. Соколов критиковал "минеральную" гипотезу Д. И. Менделеева, аргументируя ее несостоятельность отсутствием неокисленных металлов в центре планеты и отсутствием возможности проникновения к ним поверхностных и, особенно, соленых вод.

Следует особо подчеркнуть прозорливость Р. И. Мурчисона, который заметил, что если нефть имеет органическое происхождение, то ее следы должны быть в каждой породе морского генезиса. Этот вывод подтвердился через 80 лет.

Неоднозначность взглядов на происхождение нефти отражалась в учебниках и различных сводках по геологии.

4 этап – 1906–1931 гг. В течение этого этапа резко преобладали представления об органическом происхождении нефти. Были открыты нефтяные месторождения в новых регионах: в Волго-Уральской области, в Украине, на Северном Сахалине, в странах Ближнего и Среднего Востока (в Иране, Ираке, Бахрейне и др.), на юге Азии, в Америке (Венесуэле, Бразилии, Тринидаде, Боливии, Канаде и США), в Северной Африке (Алжире, Марокко и Египте), в Европе (Албании, Австрии, Чехословакии, Югославии и др.). Общее количество добываемой в мире нефти к 1929 г. возросло до 207 млн т. Геологический материал по открываемым новым нефтеносным регионам подтверждал представление об образовании нефти в отложениях, содержащих остатки огромных масс организмов животного происхождения. Существенное влияние на формирование таких представлений оказала вышедшая в 1909 г. монография химика К. Энглера и геолога-нефтяника Г. Гефера, в которой авторы обосновали происхождение нефти из остатков животных организмов.

Советский академик А. Д. Архангельский в результате изучения органического вещества, содержащегося в нефтеносных отложениях Северного Кавказа и в современных осадках Черного моря (в 1925–1927 гг.), пришел к выводу о том, что нефть образуется из органических веществ, заключенных в глинистых породах, которые в значительном количестве накапливались в морских бассейнах в условиях сероводородного заряжения.

Американский геолог К. Уошбэри считал (1914 г.), что солевой состав нефтяных месторождений указывает на их образование за счет "эманаций" из магматических очагов, а У. Рамсей (1923 г.) полагал, что никель, медь и другие металлы являлись катализаторами при синтезе углеводородов.

Академик В. И. Вернадский рассматривал решение проблемы происхождения нефти в аспекте влияния биосферы на процессы, развивающиеся в земной коре. В 1927 г. он писал: "Мы должны считать нефти фреатическими минералами, образующимися, по-видимому, вне биосферы, но связанными с живым веществом".

В 1925 г. советский химик Г. Л. Стадников пытался создать "гибридную" гипотезу происхождения нефти, согласно которой, нефть образуется из захороненного растительного детрита благодаря привносу глубинного водорода. На этом этапе преимущественно американскими исследователями проведены разнообразные исследования, в том числе экспериментальные.