地壳表层的碎屑物或岩石与其中所含的水和沥青形成的混合物我们统称为油砂。油砂中抽提出的油膏状物质我们称为沥青，它的密度大于 1.0 g/cm，粘度一般大于10000mPa·s。油砂具有以下特点：①含有80－90%的无机质（砂、矿物等）、3－6%的水和6－20%的沥青，油砂沥青是烃类和非烃类有机物质，是稠粘的半固体。②沥青流动性极差，一般不能以打井开采原油的方法来获取。③油砂中的沥青大部分溶于有机溶剂，而有别于油页岩中有机质不能溶于有机溶剂。④油砂中的沥青多来自降解作用，正构石蜡烃几乎耗尽，因此饱和馏分中没有或几乎没有正构烷烃。这主要是由于生物降解、轻烃挥发、水洗、游离氧化等冷变质作用,造成油质中的正构烷烃降解和极性杂原子重组分富集的结果。世界油砂资源主要沿环太平洋带和阿尔卑斯带展布，资源极为丰富。据统计世界有1046个重油和特重油油藏，地质储量约为15500亿吨，现有技术下可采储量近3000亿吨。资源丰富的国家有加拿大、俄罗斯、委内瑞拉、美国等。其中加拿大是油砂矿资源最为丰富的国家，约占全球总量的77%。 我国也是在世界油砂矿资源丰富的国家之一，居世界第五位。油砂显示很多，分布也非常广，目前尚未系统地开展过油砂资源评价工作，不过近年在国土资源部统一协调和组织下，在全国范围内已启动了全面系统的调查研究工作。专家的一般推测，结合初步调查结果认为，中国油砂资源潜力可能大于稠油资源，初步估算中国油砂有千亿吨，可采石油资源量100亿吨左右。资源分布具有如下特点：①松辽、准噶尔、柴达木盆地的图牧吉、乌尔禾－夏子街、白碱滩、黑油山、红山嘴、玉门昌马和石油沟、柴西北、柴北等地区，油砂丰富，认识程度相对较高，是最有希望寻找油砂矿藏的地区；鄂尔多斯、四川、塔里木、羌塘、河西走廊等地区油砂资源虽很丰富，但油砂品质普遍较差；南方油苗分布很广，但普遍不是油砂，第三系油砂规模也很小，可能不具工业价值。②我国油砂矿的形成与展布与中、新生代构造运动(尤其是喜马拉雅运动)关系密切，主要沿中、新生代的环太平洋带展布，主要产自中、新生界，少部分产自海相古生界,储集层主要为碎屑岩，具高孔隙、高渗透性。③古剥蚀作用造成的油砂矿后期被深埋后，常有后期形成的常规原油混入现象。
目前世界上油砂矿主要采用露天开采的方式采出，其关键技术是炼制中的油砂分离技术。露天开采工艺流程一般如下：首先将油砂采掘出来，粉碎后用高温碱水冲洗，再用过滤法分离油和砂，用离心机分离油和水，最后再炼制成油品。
