頁岩油，是油母頁岩經過低溫乾餾而得，常溫下為褐色膏狀物，有刺激性臭味，屬於含氮量較高的石蠟基油。頁岩油經過加工提煉可製成汽油、煤油、柴油等液體燃料，是重要的非常規油氣資源。在固體礦產領域頁岩油是一種人造石油，是油頁岩乾餾時有機質受熱分解生成的一種褐色、有特殊刺激氣味的粘稠狀液體產物。透過裂解化學變化，可將油頁岩中的油母質轉換為合成原油。加熱油頁岩至特定溫度能將分離蒸氣，即藉由蒸餾產生類似石油的頁岩油——一種非傳統用油——以及易燃的油頁岩氣（“頁岩氣”亦可指頁岩內含的天然氣體）。類似天然石油，富含烷烴和芳烴，但含有較多的烯烴組分，並且還含有含氧、氮、硫等的非烴類組分。頁岩油的性質，因各地油頁岩組成和熱加工條件的差異而有所不同。中國撫順、茂名、美國格林河（一譯綠河）所產的頁岩油的氫碳原子比較高，適宜於加工製取輕質油品；但由於其含氮量較高，加工煉製時必須加以脫除，否則會影響油品質量。愛沙尼亞所產的頁岩油中酚類等含氧化合物很多，適宜於加工製取化學品。撫順、茂名頁岩油經過適當的加工精製，可以製得合格的汽油、煤油、柴油、燃料油等油品，還可獲得石蠟、酚類、吡啶類、環烷酸和石油焦等化工副產品。頁岩油加工的方法與天然石油的煉製過程基本相同，包括精餾、熱裂化、石油焦化、加氫精制等過程。