Начальным периодом применения нефтепродуктов археологи называют 6 тысячелетие до нашей эры В 3-м веке до нашей эры в государствах Двуречья и Египте получали асфальт и применяли его в качестве связующего и водоотталкивающего вещества одновременно с песком и известью для получения мастики, используемой при сооружении зданий из камня и кирпича, причалов, дамб, а также дорог. Нефтепродукты использовали в светильниках и применяли в лекарственных целях. Их применяли также в военном деле как воспламеняющиеся вещества, смешивая с серой, селитрой и смолой для производства «огненных горшков» и «огненных стрел».
Перегонка нефти с целью получения нефтепродуктов использовалась уже в начале новой эры. Данный метод очистки в целях уменьшения специфического неприятного запаха нефти при применении её в лечебных целях. В иностранных и русских лечебниках 15-17 веков нефть рекомендуется как наружное так и внутреннее средство. Считалось, что нефть эффективна при воспалительных процессах. Кроме того, в лечебниках приводится описание способа перегонки нефти по опытам римского врача Кассия Феликса и арабского учёного 11 века Авиценны.
В Средневековье упоминания о нефтепродуктах встречаются у писателей Западной Европы, Ближнего и Среднего Востока, а также Средней Азии. В 16 -17 веках нефтепродукты стали предметом торговли. В 18 веке впервые появляются теоретические научные труды о нефти и нефтепродуктах. В 1721 году Эйрини д’Эйринис, учёный из Греции, опубликовал результаты исследования нефти и асфальта.
В Средневековье же были созданы нефтяные промыслы. Бакинский нефтяной промысел в 13 веке был описан Марко Поло. Он упоминает, что Бакинская нефть применялась для освещения и как лекарство от кожных болезней. В центральные районы России в 16 — 17 веках нефть доставлялась из Баку. Нефтепродукты использовали в медицинских целях, живописи как растворитель при изготовлении красок, кроме того — в военных целях для производства гранат, негасимых ветром свечей и «светлых» ядер для «потешных огнестрельных стрельб».
