滨里海盆地位于里海的北部，东西长约600km，基底为Kungurian盐岩。盆地充填可划分为三个主要沉积序列：基性盐层、盐层和盐盖层。在基性盐层序中，整个下二叠统序列中都含有里菲群。基性盐层序具有复杂的沉积史，以碳酸盐礁和碎屑扇为主。在盆地中部，盐层由Kungurian盐构成，其上覆盖着Kazanian盐，厚度为4.5km。上覆Kazanian盐主要构成晚二叠世至晚第三纪地层。根据上二叠统与三叠系、侏罗系与中新统、上新统与第四系之间的不整合接触，把上覆Kazanian盐层分成三级构造。
由于二叠纪的盐运动，1800个构造的位置影响着上覆层序中构造的分布。这些构造的巨大差异代表着盐运动期不同的发育阶段。在盆地的不同地区，盐构造在大小、形状等方面的差异反映了盐厚度及充填史在区域上的差异。
在盆地中部，Kungurian层序基部盐的温度目前是170℃，盆地周边地区的温度为60℃。盐层中的温度梯度大约为10℃/km，而周围沉积中的温度梯度大约为25℃ ～30℃/km。这样的温度梯度说明整个滨里海盆地仍处在生油窗内。该盆地可辨识出三套独立的烃源岩。
Pre～Kungurian页岩是该盆地的一种生油岩，它生成的含硫原油聚集在盐下碳酸盐中，侏罗纪这类含硫原油开始向上运移并被圈闭在上二迭统至新生界陆源储层中。
厚层泥质杂砂岩是该盆地的另一种生油岩，它生成的原油属无硫油，这些油被圈闭在Kungurian底辟盐构造中。该地区有一个典型油藏，厚150m，长4～5km，位于陆相页岩盖层之下的侏罗系和白垩系砂岩储层中。
覆盖在上新世峡谷碎屑充填物上的页岩也是一种烃源岩，在滨里海盆地南部，生成的甲烷溶解在超压地下水中。
在1970年以前，90%的勘探集中在盐构造上的盐后沉积含油远景带上，仅有10%的勘探瞄准盐下的油。然而，随后的发现改变了这种勘探形势，盐下勘探受到了重视。
目前，滨里海盆地有包括Kotyrtas North、Novobogatinsk、kirikli在内的多个油气田，其中Kotyrtas North油气田是以Pre～Kungurian页岩为源岩形成油气田的一个典型实例。 Kotyrtas North油气田发现于1986年，原油产自Kungurian盐下1050～1386m深处厚度5～123m的中三叠统砂岩，砂岩的孔隙度为20%～27%，渗透率为22～280md，估计总储量为1.2亿bbl。Kungurian盐在二叠系至下三叠统沉积上至少覆盖了长4km、宽8km的一个区域。油气藏的气顶厚6～26m，其中含有61.3%甲烷、13.3%乙烷、7.8%丙烷、6.9%氮和14.6%的CO2。
Novobogatinsk油气田的油气主要来自厚度从40～310m、深度在1640～1900m的11个储层，其孔隙度为15%～21.5%，渗透率为1～9md，估计总储量为0.3亿bbl。Novobogatinsk油气田产的油属低硫油。伴生气中含有80.5%甲烷、16.2%乙烷、8.1%丙烷、1.9%异丁烯、1.61%氮和0.2%的CO2。
