石油是一种深埋地下的液体矿床。在地层压力下，能像喷泉一样从地下通过油井喷出地面，或像水井的水一样从井底被人们抽提上来。石油储藏在地下具有孔隙、裂缝或孔洞的岩石中，储藏石油的岩石就是油层。
岩石的种类很多，已经被人们认识的就有100多种，如花岗岩、大理岩、玄武岩、石灰岩、生物灰岩、砾岩、砂岩、页岩等等。但是，并不是所有的岩石都能成为油层。能够形成油层的岩石必须具备两个条件：一是具有孔隙、裂缝或孔洞等石油储存的场所；二是孔隙之间、裂缝或孔洞之间相互连通，构成石油流动的通道。当前世界上常见的油层种类很多，但主要的有以下6种：
(1)砂岩油层。砂岩主要由各种岩石碎块或矿物小颗粒组成。这些小颗粒就是通常所说的砂粒。砂粒堆积在一起被其他物质所固结成为砂岩。石英、长石等矿物颗粒是砂岩的主要组成部分，泥质、钙质、铁质、硅质等固结物质是砂岩颗粒之间的胶结物。大多数砂岩的胶结物是泥质的。
(2)砾岩油层。砾岩是由各种小砾石与较细的砂泥颗粒组成的。这些小砾石成分比较复杂，有花岗岩、变质岩以及沉积岩等碎块。而作为胶结物的砂泥颗粒有石英、长石等矿物和泥质、钙质等较细的物质组分。砾石直径一般大于2毫米，变化范围由2毫米到256毫米。
(3)泥岩裂缝油层。由直径小于0.01毫米的颗粒固结而成的岩石叫泥岩。泥岩的颗粒直径比较小，所以，孔隙小，一般不具备孔隙储油的条件。但由于地质构造运动的作用，泥岩受外力作用可产生不同方向的裂缝和节理，造成相互连通的空间，因而，也可以形成泥岩裂缝油层。
(4)碳酸盐岩油层。其主要指各种石灰岩油层，在世界油田中占有很重要的位置。到目前为止，碳酸盐岩的油气储量占石油总储量的一半，产量占总产量的60%以上，而且日产上千吨的高产油井多半是在碳酸盐岩的油田中。
(5)基岩油层。古老的岩石(如岩浆岩、变质岩)在地表受风化剥蚀作用后，形成风化孔隙带，或是在构造运动的作用下产生断层、节理、裂隙，经过风化后，形成更广阔的孔隙空间。这些岩石抵抗风化的能力各有不同，抵抗风化能力强的形成凸起的地形，抵抗风化能力弱的形成凹下的地形。被不渗透的岩层覆盖后，形成良好的储油空间，这就是基岩油层。
(6)火山岩油层。火山岩是火山爆发时从地下深处喷发出来的炽热岩流冷却形成的岩石。火山岩流在冷却过程中放出气体，发育很多气孔和裂缝。气孔和裂缝相互连通形成的储油层，就叫做火山岩油层。
这里介绍的只是一些常见的油层，具备储油条件的岩石类型远不只这些。概括地说，只要具有孔隙、孔洞或裂缝，而且孔隙、孔洞或裂缝是互相连通的，这样的岩石就可能成为油层。所以当我们在一个地区开始进行石油勘探时，绝不能机械地、片面地只着眼于某一种油层类型，而应该对各种具备储油条件的岩石都加以注意，着眼于多种类型的油层。只有这样，才能把地下存在的油层发现出来。我国石油勘探的实践完全证明了这一点。