في عام 1970، أنضم كل من الجمهورية الجزائرية، قطر، الإمارات العربية المتحدة ، ومملكة البحرين إلى المنظمة ، وعُدل أحد بنود المادة السابعة من اتفاقية إنشاء المنظمة والمتعلق بشروط قبول انضمام أعضاء جُدد في المنظمة والذي نص على "أن يكون البترول هو المصدر الرئيسي والأساسي لدخله القومي" ، ليصبح "أن يكون البترول مصدراً هاماً لدخله القومي".
في عام 1972، أنضم كل من جمهورية العراق والجمهورية العربية السورية للمنظمة. وبعدها انضمت جمهورية مصر العربية في عام 1973، والجمهورية التونسية في عام 1982، ليصبح عدد الأعضاء إحدى عشرة دولة عربية. 
هدف المنظمة هو تعاون الدول الأعضاء فيما بينهم في مختلف أوجه النشاط الاقتصادي في مجال استخراج النفط وتوثيق العلاقات فيما بينهم في هذا المجال، وتوحيد جهود الأعضاء لتأمين وصول النفط إلى الأسواق بشروط عادلة ومعقولة.
يُعدّ إنشاء منظمة الدول العربية المصدرة للبترول إنجازاً مهماً، نظراً لحاجة الدول العربية المنتجة للبترول لآلية تعمق التعاون فيما بينها في المجال الاقتصادي وتكون متخصصة في شؤون البترول، بوصف أن إيرادات البترول تعد من أهم مصادر الدخل القومي للدول الأعضاء في المنظمة، والهدف الرئيسي للمنظمة هو تعاون الأعضاء في مختلف أوجه النشاط الاقتصادي في صناعة البترول، وتوثيق العلاقات فيما بينهم، وتوحيد الجهود لتأمين وصول البترول إلى أسواق استهلاكه بشروط عادلة، وتوفير الظروف الملائمة لرأس المال والخبرة للمستثمرين في صناعة البترول في الدول الأعضاء. 
وتسهم المنظمة بدور مهم في تنمية وتطوير الصناعات البترولية العربية في جميع مجالاتها، وفي تبادل المعلومات والخبرات، كما كان لها دور كبير في إرساء العلاقات بين الدول المنتجة للبترول وتلك المستهلكة له.
وتقوم المنظمة بتدعيم البحث العلمي في مجالي البترول والغاز، من خلال المؤتمرات والندوات واللقاءات التي تعقدها، إضافة لإصداراتها المختلفة. 
وللمنظمة أنشطة علمية مهمة على المستويات العربية والإقليمية والدولية، فعلى المستوى العربي، تشرف المنظمة بالتعاون مع الصندوق العربي للإنماء الاقتصادي والاجتماعي على مؤتمر الطاقة العربي، وذلك بالتنسيق مع الأمانة العامة لجامعة الدول العربية والمنظمة العربية للتنمية الصناعية والتعدين، وهو مؤتمر يعمل على إيجاد إطار مؤسسي للأفكار والتصورات العربية بشأن قضايا البترول والطاقة، يُعقد كل أربع سنوات، وقد عُقدت سبع دورات لهذا المؤتمر.