Todas las centrales térmicas convierten la energía térmica en energía mecánica y luego en electricidad. Esto se hace usando calor para convertir el agua en vapor y luego dirigiendo el vapor a una turbina. El vapor hace girar las palas de la turbina, convirtiendo el calor en energía mecánica. Esto, a su vez, hace funcionar el generador, que genera electricidad.
Las plantas de energía que queman petróleo para producir electricidad se denominan plantas de petróleo. No son diferentes en principio y funcionamiento generales de sus primos de combustibles fósiles, los de carbón. y plantas de gas natural, e incluso son similares a las plantas de energía geotérmica y nuclear en algunos saludos.
Otro medio de utilizar petróleo y otros productos derivados del petróleo para generar electricidad es el motor de combustión interna, que funciona convirtiendo el potencial explosivo de quemar petróleo y sus derivados directamente en energía mecánica, y luego usar esa potencia mecánica para hacer funcionar un generador. Una versión de este sistema a gasolina está presente en todos los motores de motor convencionales del mundo. Los generadores de motores de combustión alimentados con aceite son comunes en circunstancias en las que se necesita un generador fijo, pero la demanda de energía es demasiado pequeña para que una turbina de vapor sea práctica.