Dans l'essai Petrocratia. La démocratie à l'âge du carbone, l'auteur met en relation deux phénomènes majeurs de la modernité: l'évolution de la démocratie politique et la dépendance croissante à l'égard des ressources énergétiques fossiles. Il montre comment les transitions énergétiques successives, d'une énergie essentiellement de biomasse vers des combustibles fossiles comme le charbon à partir de 1800 puis vers le pétrole à partir des années 1930, ont profondément transformé les rapports de force sociaux et politiques. A partir d'une excellente maîtrise des nombreux travaux menés sur ces questions, il montre par exemple comment les mines et le développement du transport du charbon par barges au XIXe siècle ont conféré aux travailleurs de ces secteurs un rôle majeur dans la revendication des droits et ont contribué à de nombreuses avancées sociales. Il montre surtout que l'organisation technique, économique et politique du secteur pétrolier a modifié la donne au XXe siècle. Mitchell insiste beaucoup sur la plus grande légèreté des produits pétroliers, leur transport transocéanique par bateau qui permet de contourner les blocus. Mitchell souligne à quel point la diplomatie américaine au Moyen-Orient a systématiquement conforté les pouvoirs locaux conservateurs et non-démocratiques. Il propose ainsi une lecture originale de la fameuse malédiction de la rente pétrolière, fréquemment évoquée dans les travaux de sciences politiques.