粘度高、比重大的原油称稠油。稠油流动阻力大，从油层流入井筒，或从井筒举升到地面都很困难。对于已流到井筒中的稠油，采用降粘法或稀释法，对于油层中的稠油采取热力开采法。
降粘法在水中加入一定量的水溶性环氧乙烷、环氧丙烷、十二醇醚、烷基苯磺酸钠等活性剂，配成活性水溶液。按一定的比例注入井内，靠机械作用使活性水溶液与井内的稠油混合，形成不稳定的、粘度较低的水包油乳状液，再用常规方法开采。
稀释法向井内注入一定量的稀油与井筒内的稠油互溶，降低稠油粘度，即可用常规方法开采。适用于有稀油资源地区。此法和降粘法都仅适用于开采在地温下可流入井筒、而无能力举升到地面的稠油。
热力开采法用加热的方法使油层中的稠油粘度降低。有两种作法。
蒸汽吞吐法向稠油层注入一定量的蒸汽，降低稠油粘度，是开采稠油的有效方法。蒸汽从地面注入到油层内，需要高压蒸汽发生器。为防止蒸汽的热量散失到油层上部的井筒周围，需要有一套隔热管柱。井筒和井口要承受高温、高压，要求有特殊的完井方法。从50年代开始注蒸汽试验，现已发展到工业应用阶段。
电热法用井下电炉加热油层以降低稠油粘度。此法耗电量太大，加温井筒周围地层的范围有限，工艺复杂，仅可用于稠油试油或不具备其他开采方法的地区。
热力开采法中的层内燃烧法，也可用于稠油开采。