Os tipos de rochas que contêm petróleo e gás natural são rochas sedimentares, rochas formadas quando grãos e partículas minerais depositados pela água corrente se fundem. Como essas rochas são cimentadas a partir de componentes tão pequenos, elas são porosas, cheias de espaços nos quais compostos de carbono ricos em energia podem se depositar, para depois serem liberados na forma de petróleo ou gás.
Shale

O xisto é uma rocha sedimentar frequentemente mencionada como fonte de combustível natural, provavelmente devido à sua abundância (estima-se que 42% de todas as rochas sedimentares sejam xisto) e sua composição. É produzido quando as camadas de lama rica em carbono são comprimidas até endurecerem na rocha que retém essas camadas. Um tipo de xisto contém tanto querogênio, o sólido orgânico que é processado em petróleo e gás, que na verdade é chamado de “xisto de petróleo”.
Arenito

Outros tipos de rochas porosas geralmente se formam acima do xisto prendendo os compostos de carbono de baixa densidade que podem subir através da lama que se torna xisto em seus espaços. O arenito é uma dessas rochas, criada a partir de grãos de minerais como o quartzo, ligados por outros compostos, como a sílica. Nos leitos de arenito, os compostos de carbono geralmente existem na forma líquida, como o petróleo bruto, que em alguns casos também libera gás natural quando trazido à superfície da Terra.
Carbonatos

Como o arenito, os carbonatos são rochas sedimentares comumente encontradas em conjunção com xisto. Os carbonatos, no entanto, são formados em grande parte a partir de restos da vida marinha, particularmente conchas e ossos, combinados com outros minerais. Por esse motivo, eles estão cheios de cálcio e outros compostos que levam à sua classificação: calcários, que contêm carbonato de cálcio, e dolomitas, que contêm carbonato de cálcio e magnésio. Os espaços entre os fragmentos fundidos são onde o petróleo e o gás podem ser encontrados.
Extração

Os processos para liberar essas substâncias ricas em energia da rocha que as mantém raramente são tão simples quanto retirar petróleo ou gás de "sedimentary rock's pores.", 3, [[Os pesquisadores, no entanto, desenvolveram maneiras de facilitar a extração. O aquecimento do querogênio contido no xisto, por exemplo, produz gás e óleo líquido que flui prontamente para a superfície, enquanto o fraturamento hidráulico aplica fluxos de líquido de alta pressão a rochas sedimentares para explorar suas fissuras, permitindo que o petróleo e o gás se movam livremente.