Kelangkaan minyak dapat disebabkan oleh sejumlah faktor, termasuk keterbatasan teknis, manuver politik, dan masalah kapasitas. Sumber daya ini dianggap langka ketika pasokan tidak dapat memenuhi permintaan. Meningkatnya permintaan meningkatkan tekanan pada pasokan yang ada dan dapat menciptakan kelangkaan. Pasokan minyak dunia terbatas pada deposit yang ada dan kemampuan untuk mengakses dan mengeksploitasinya, yang dapat menjadi sangat mahal dengan beberapa deposit yang jauh atau kompleks. Biaya minyak dan bahan bakar tidak serta merta langsung dikaitkan dengan kelangkaan minyak karena ada faktor lain yang terlibat, tetapi mereka pasti berperan.
Salah satu masalah adalah kejutan pasokan sementara. Contoh klasik mungkin adalah badai yang merusak kilang, pusat distribusi, dan jaringan pipa di wilayah yang memproses minyak dalam volume besar. Hal ini dapat menyebabkan kelangkaan minyak sementara karena fasilitas lain mungkin tidak dapat mengambil alih. Segera setelah fasilitas ini kembali online dan distribusi normal dilanjutkan, pasokan akan kembali ke tingkat sebelum badai. Mempersiapkan acara semacam itu bisa jadi rumit, karena melibatkan pemikiran ke depan untuk masalah kapasitas yang sulit diprediksi.
Kontribusi lain terhadap kelangkaan minyak adalah keterbatasan teknis dan geologis pada pasokan. Beberapa deposit tidak dapat diakses sama sekali, sementara yang lain membutuhkan pekerjaan yang lebih intensif untuk mencapai minyak yang dapat digunakan. Kapasitas produksi dapat dibatasi dan mungkin terhalang oleh kapasitas untuk mengangkut, menyimpan, dan memproses minyak. Ketidakseimbangan distribusi global kapal peti kemas, misalnya, bisa berarti ada minyak yang menunggu transportasi di satu lokasi tanpa ada kapal yang mengambilnya.
Politik juga dapat berperan dalam kelangkaan minyak. Pada 1970-an, embargo minyak di Timur Tengah menyebabkan krisis di negara lain karena akses ke cadangan secara efektif terputus. Minyak tersedia untuk digunakan, tetapi sebagian besar negara tidak diizinkan mengaksesnya. Efek bersih dari kelangkaan minyak dalam situasi ini dapat terulang di masa depan. Tanggapan terhadap hal ini termasuk mengeksploitasi sumber daya dalam negeri serta meletakkan cadangan yang lebih besar untuk lebih siap menghadapi peristiwa serupa di masa depan.
Para peneliti tentang kelangkaan minyak menggunakan berbagai alat untuk memperkirakan ukuran deposit, serta kelayakan untuk mencapainya. Selain itu, mereka mempertimbangkan cara untuk meningkatkan infrastruktur dan kapasitas untuk memastikan pasokan tidak dibatasi oleh masalah ini. Negosiasi politik dapat berfungsi untuk mengurangi risiko embargo yang mungkin menyulitkan beberapa negara untuk mengakses pasokan bahan bakar dan minyak mentah.