Todas as usinas térmicas convertem energia térmica em energia mecânica e, em seguida, em eletricidade. Isso é feito usando o calor para transformar a água em vapor e, em seguida, direcionando o vapor para uma turbina. O vapor gira as lâminas da turbina, convertendo calor em energia mecânica. Este, por sua vez, aciona o gerador, que cria eletricidade.
As usinas que queimam petróleo para produzir eletricidade são chamadas de usinas movidas a petróleo. Eles não são diferentes em princípio geral e operação de seus primos movidos a combustíveis fósseis, os movidos a carvão e usinas movidas a gás natural, e são até semelhantes às usinas geotérmicas e nucleares em alguns respeitos.
Outro meio de usar petróleo e outros derivados de petróleo para gerar eletricidade é o motor de combustão interna, que funciona convertendo o potencial explosivo de queimar petróleo e seus derivados diretamente em energia mecânica e, em seguida, usar essa energia mecânica para executar um gerador. Uma versão deste sistema a gasolina está presente em todos os motores convencionais do mundo. Geradores de motor de combustão a óleo são comuns em circunstâncias em que um gerador fixo é necessário, mas a demanda de energia é muito pequena para tornar uma turbina a vapor prática.
