油頁巖是富含有機物有細密紋理的沉積巖，包含油母巖質，液體烴類可以被生產出來，叫做頁巖油，每噸油頁巖含40到350升不等頁巖油。
頁巖油是常規原油的替代品，然而從油頁巖中提取頁巖油的成本比生產常規原油的成本更高，無論是在經濟上還是在環境方面都不太劃算。世界各地都有油頁巖，根據2016年全球儲量估算，全球油頁巖資源總量能提煉6.05萬億桶(9620億立方米)頁巖油。
將油頁巖加熱到足夠高的溫度會導致化學分解產生蒸汽。在冷卻蒸汽時，液體頁巖油與油頁巖氣體分離。油頁巖也可以直接在爐中作為低級燃料發電和區域供暖或用作化學和建築材料加工的原料。 每當原油價格上漲時，油頁巖作為一種潛在的豐富石油來源而受到關註。與此同時，油頁巖開采和加工引發瞭一系列環境問題。
油頁巖的一般成分包括無機基質、瀝青和幹酪根。在商業級油頁巖中，有機物與礦物質的比例大約在0.75:5到1.5:5之間。與此同時，油頁巖中的有機物的氫碳原子比比原油低約1.2至1.8倍，比煤高約1.5至3倍。
油頁巖的有機成分來源於多種生物，如海藻、孢子、花粉、植物表皮和軟木碎片以及來自其他水生和陸生植物的碎片。一些礦床含有大量化石。 盡管許多國傢都有油頁巖資源，但隻有33個國傢擁有已知的可能具有經濟價值的礦藏。