Све врсте стена које садрже уље и природни гас су седиментне стене, стене настале када се зрна и минералне честице таложене текућом водом стопе. Пошто су ове стене зацементиране од тако малих компонената, оне су порозне, пуне простора у којима се могу настанити енергетски богата једињења угљеника, која се касније ослобађају у облику или нафте или гасни.
Схале
Шкриљац је седиментна стена која се често помиње као природни извор горива, вероватно због обиља (42 процента свих седиментних стена чини шкриљац) и свог састава. Настаје када се слојеви блата богатог угљеником компресују док се не стврдну у стену која задржава те слојеве. Једна врста шкриљевца садржи толико керогена, органске чврсте супстанце која се прерађује у уље и гас, да се заправо назива „уљни шкриљевац“.
Пешчара
Друге врсте посебно порозних стена често се формирају изнад корита шкриљаца, заузимајући једињења угљеника мале густине која се могу подићи кроз блато које постаје шкриљевац у њиховим просторима. Пешчар је једна од таквих стена, створена од зрна минерала попут кварца везаног другим једињењима, попут силицијум диоксида. Унутар слојева пешчара, једињења угљеника углавном постоје у течном облику, као сирова нафта, која у неким случајевима такође ослобађа природни гас када се изнесе на површину Земље.
Карбонати
Попут пешчара, карбонати су седиментне стене које се обично налазе заједно са шкриљевцима. Карбонати, међутим, настају углавном од остатака морског живота, посебно шкољки и костију, у комбинацији са другим минералима. Због тога су пуни калцијума и других једињења која доводе до њихове класификације: кречњаци који садрже калцијум карбонат и доломити који садрже калцијум магнезијум карбонат. Простори између њихових спојених фрагмената налазе се тамо где се могу наћи нафта и гас.
Екстракција
Процеси ослобађања ових енергетски богатих супстанци из стена које их ретко држе једноставни су као сифонирање нафте или гаса из пора седиментних стена. Међутим, истраживачи су развили начине да олакшају вађење. На пример, загревањем керогена који се налази у шкриљцу настају гас и течно уље које лако тече на површину, док је хидраулично ломљење примењује течне токове високог притиска на седиментне стене како би искористиле своје пукотине, омогућавајући слободно кретање нафте и гаса.