赋存油气的沉积岩，其形成环境一般是在靠近海岸的浅海带，地质上称做浅海相地层以及河流三角洲和深水湖泊陆相沉积地层。此外，还有一种含煤系的地层也与油气的生成有关。科学家们认为，下面三种岩石能够生成石油和天然气：
（1）泥页岩生油气岩。这是一种在中等深度水体中沉积形成的暗色泥质页岩，这种岩石呈灰色－灰黑色细粒泥状，富含黄铁矿，它的形成应处于宁静的还原环境中，含有大量黏土矿物，伴生着微生物有机质堆积。我国许多陆相盆地都显示这种沉积特征，它们多数含有石油和天然气层。
（2）碳酸盐岩生油气岩。这种岩石以石灰岩为代表，但不是所有的灰岩都生油，往往是富含有机质和古生物化石的泥质灰岩、沥青质灰岩及生物灰岩能产生石油和天然气。它是一种颜色多为灰黑、深灰及褐色的泥灰质为主的岩石。
（3）煤系生油气岩。煤系中含有大量的有机质和腐殖质，有机质烃呈气态聚集成气藏；煤层中的甲烷也可形成油气藏，烃、烷在煤系中可聚集成煤成气型油气藏。我国煤炭资源丰富，煤层系生油气岩是一种重要的生油气岩石。