微生物采油最早在1926年由美国学者Bachioan提出将细菌注入地层来提高原油采收率。20世纪40年代Zobell报道了加拿大艾伯塔省的阿萨巴斯卡焦油砂中用细菌释放出油，此后引起人们很大的兴趣。经过70多年研究，许多国家研究微生物采油已经从实验室走向现场试验。它的基本原理是：
微生物能有效降解原油中的蜡、胶质、沥青质等重质组分，产生大量有利于驱油的代谢产物，低碳数正构烷烃含量增加（向左偏移），高碳数正构烷烃含量降低；能大幅度降低原油粘度，产生一定量的生物表面活性物质和有机溶剂，降低界面张力，有利于提高原油的采收率；将原油乳化成水包油或油包水乳状液，对原油产生良好的乳化分散能力，改善了油对水的流动度；微生物在油藏中繁衍生殖，由于发酵作用会产生许多如CO2、CH4、H2等有利气体，可以使原油膨胀、恢复油层压力，油层中的碳酸盐胶结物被CO2溶解有利于提高储层的孔隙度和渗透率。
中国许多油田如吉林、大庆、中原、华北、青海和辽河等都进行过微生物采油现场试验，目前还主要是限于一些单井吞吐试验，但都得到明显的效果。大庆油田试验的几个菌株的降黏率都达到28％～34％，室内实验采收率可以达8％～11．57％。辽河油田在齐108断块的中质稠油油藏中分离出的多种微生物进行驯化培养和生理活性研究，筛选出适合齐108块稠油油藏的菌种，对8口井进行了2～3轮次吞吐试验，效果良好，投入产出比大于1∶3。微生物采油当前主要的问题还是要进一步加强基础研究，筛选出适合于不同油藏的菌种；掌握注入油藏中菌种的生存能力；菌种和其代谢物对油的作用；掌握微生物的分布、迁移和控制。高度重视环境保护和安全，需要油藏工程师、微生物学家、遗传学家、化学工程师、环境工程师、经济工程师多方合作，对微生物采油提高采收率做出定量和经济最优化的设计。