Tutte le centrali termiche convertono l'energia termica in energia meccanica e quindi in energia elettrica. Questo viene fatto usando il calore per trasformare l'acqua in vapore e quindi dirigendo il vapore verso una turbina. Il vapore fa girare le pale della turbina, convertendo il calore in potenza meccanica. Questo a sua volta fa funzionare il generatore, che crea elettricità.
Le centrali elettriche che bruciano petrolio per produrre elettricità sono chiamate centrali a petrolio. Non sono diversi in linea di principio e funzionamento dai loro cugini alimentati a combustibili fossili, quelli a carbone e centrali a gas naturale, e sono persino simili alle centrali geotermiche e nucleari in alcuni rispetta.
Un altro mezzo per utilizzare petrolio e altri prodotti petroliferi per generare elettricità è il motore a combustione interna, che funziona convertendo il potenziale esplosivo di bruciare petrolio e suoi derivati direttamente in energia meccanica, e quindi usare quella potenza meccanica per eseguire un Generatore. Una versione a benzina di questo sistema è presente in ogni motore a motore convenzionale nel mondo. I generatori di motori a combustione a petrolio sono comuni in circostanze in cui è necessario un generatore fisso ma la richiesta di potenza è troppo piccola per rendere pratica una turbina a vapore.