יחידת הנפט פועלת בהתאם לקריטריונים ולנוהלי העבודה שנקבעו במשרד האנרגיה והמים באשר למתן זכויות הנפט במדינת ישראל והפיקוח עליהן. היחידה מלווה כל בקשה לזכות חדשה, מוודאת את יכולתו המקצועית והכלכלית של הגוף המבקש, ומכינה את הבקשה להגשה לדיון בוועדה המקצועית של המשרד, בדרכה לדיוני המועצה המייעצת לממונה על עניני הנפט הפועלת מכוח חוק הנפט. לאחר שהתקבלו המלצת המועצה והחלטת הממונה, מטפלת היחידה בהענקת זכות הנפט לגוף המבקש.
זכות הנפט הניתנת כוללת לרוב תנאים הקשורים לתוכניות עבודה של המבקש בשטח המבוקש, המגדירות את דרכי איתור נקודת הקידוח, ביצוע הקדיחה ובחינת שכבות הסלע שנקדחו בתת-הקרקע.
כדי לתת חוות דעת מקצועיות (גיאולוגיות, גיאופיסיות והנדסיות) ולבחון את מידת "השקידה הראויה" של מחפשי הנפט, כלשון החוק, מלווה יחידת הנפט - או הפועלים מטעמם - את הפרוספקטים השונים, הן בשלבי התכנון (על ידי מעקב אחרי תוכניות העבודה ודרכי ביצוען) והן בשלבי הקדיחה והמבחנים. לשם כך מסתייעת היחידה בעבודות ביקורת ומחקרים של המכון הגיאולוגי, המכון הגיאופיסי וגורמים נוספים כגון האוניברסיטה העברית והטכניון.
היחידה מפקחת על ההיבט ההנדסי, החל מקבלת תוכנית הקידוח, דרך תהליך הקדיחה, וכלה בדוח נטישת הקידוח. במאגרים מפיקים מתבצעת בדיקה של תוכניות הפיתוח ובהמשך מעקב אחר ההפקה והעתודות במאגרים. המעקב ההנדסי כולל גם את מבחני ההפקה, וכן טיפול בשחרור ממכס של חומרים וציוד הקשורים בקידוח ובחיפוש נפט.
לאחר מציאת נפט או גז טבעי בקידוח, מלווה היחידה את כל נושאי ההפקה, החל מבעיות במאגר ועד למעקב אחר תשלום התמלוגים לאוצר המדינה.
לשם מילוי תפקידה, עומד צוות היחידה בקשר רציף עם בעלי הזכויות המחפשים ומוודא את קבלת הדיווחים הנדרשים (תוצאות ומדגמים). הצוות נפגש עם אנשי החברות במשרדיהן ובשדה, מתרשם מהעבודות המבוצעות ומההתקדמות בביצוען, עד להגעתן לשלב הסופי.
בהתאם לדוחות אלו, מבצע צוות היחידה, או אנשי מקצוע מטעמו, הערכה של העבודות, אשר משמשת כלי מרכזי בגיבוש עמדת המשרד מול הגוף המבצע ואל בקשותיו בעתיד. כמו כן מסייעות הערכות אלו לקביעת עמדת המשרד לגבי סיווג ודירוג האזור ורמת הסיכויים שבו למציאת נפט.