非在来型石油資源の一つで、頁岩（けつがん＝シェール）の固い岩盤層に含まれる石油を指す。シェールオイルは、シェールガスと同様に、地表下1000～5000メートルにあるシェール層まで垂直掘りした後、水平に掘進することで採集される。この技術は、水平掘りと呼ばれており、油井管とシェールとの接触面積を増大させることで、従来の垂直井に比べて生産量を数倍高めることができる。また、シェールの固い岩盤に高圧液体を圧入することで岩石を破砕し割れ目を作り（水圧破砕法）、岩盤内の油やガスの流動性を改善させて生産性の向上を図っている。しかし、油はガスに比べて流動性が劣るため、より高度な開発技術が必要となる。アメリカでの生産が進んでおり、アメリカの回収可能埋蔵量は、国際エネルギー機関（IEA）が2012年に発行した「Annual Energy Outlook」によると332億バレルと推計されている。