Знакомство с американской практикой бурения, свидетельствующей, что нефтяные горизонты расположены параллельно горным хребтам, неожиданно заставляет Менделеева пересмотреть свои взгляды на происхождение нефти. До тех пор он был сторонником мнения, что нефть образовалась из остатков доисторических организмов. Теперь же он полагает, что при образовании хребтов вода сквозь сопутствующие этому процессу разломы уходила в глубокие недра планеты, проникала до раскаленных слоев углеродистого железа — так образовывались пары нефти, которые поднимались в более холодные слои, где сгущались в жидкую нефть или оставались в виде сдавленных земельными пустотами газов. Выдвинутая Менделеевым парадоксальная теория минерального происхождения нефти до сих пор вызывает споры и рождает всё новых последователей. Несмотря на то, что сторонников органического происхождения углеводородов значительно больше, минеральная теория до сих пор не опровергнута. В ее пользу косвенно свидетельствуют не только лабораторные опыты, но следы метана и некоторых нефтяных углеводородов в глубинных кристаллических породах, в газах и магме, извергающихся из вулканов. Эта гипотеза Менделеева не оказалась столь же бесспорной, как его Периодический закон, но она тем не менее внесла свежую струю в геологию и предложила человечеству еще один «рецепт» рождения нефти.
Менделеев привезет из командировки, кроме научных, экономических и технических выкладок, и свое личное впечатление об Америке, которое также найдет место в его книге «Нефтяная промышленность в североамериканском штате Пенсильвания и на Кавказе». Соединенные Штаты ему не понравились, и дело тут было не только в жаре. Он, конечно, вполне оценил организацию промыслов в Карн-Сити, высокий уровень технической мысли на нефтеперерабатывающем заводе «Атлантик», эффективную технологию производства смазочных масел, парафина, керосина и удивительного, неизвестного в России вещества под названием петроцен (Менделеев поручил Гемилиану исследовать это
Он был восхищен американскими инженерами и рабочими.