منابع مختلف، نفت خام غيرمتعارف را به سه گروه مختلف تقسيم کرده‌اند. اين سه گروه عبارتند از: شن‌هاي نفتي، نفت فوق سنگين و سنگ‌هاي رسي نفتي (نفت شیل).
شن‌هاي نفتي: شن‌هاي نفتي به شن‌هاي قيراندود يا شن‌هاي آغشته به نفت خام گفته می‌شود. در برخي منابع از آنان با عنوان «بيتومين طبيعي» ياد شده است. در اين نوع منابع، جداسازي نفت خام بسيار مشكل و پرهزينه خواهد بود.
نفت فوق سنگين: شايد بتوان نفت فوق سنگين را نزديك ترين گروه از منابع نامتعارف به انواع نفت خام متعارف قلمداد كرد. با اين حال، اين نفت خام داراي درجه API بسيار پایين (متمايل به مقادير كمتر از 10)، گرانروي و غلظت بالا و همراه با درصد بالایي از فلزات و گوگرد است.
سنگ‌هاي رسي نفتي: سنگ‌هاي رسي نفتي به دسته‌ای از سنگ‌ها اطلاق می‌شود كه داراي مواد آلي (هيدروكربوري) به ميزان كافي باشند. اين نوع سنگ‌ها در دامنه وسيعي در طبيعت (آب‌هاي شيرين، درياچه‌هاي نمكي و باتلاق‌هاي رسوبي)، يافت می‌شود. توليد نفت از اين مخازن مستلزم شرايط پيچيده و متأثر از عوامل متعددي است.
اطلاعات منتشرشده نشان می‌دهد ذخایر انواع نفت نامتعارف در جهان بیش از هزار میلیارد بشکه معادل نفت خام است. کشورهای کانادا، ونزوئلا و آمريکا به ترتيب داراي بيشترين منابع نفتي غيرمتعارف هستند.
پراکندگي جغرافيایي منابع نفت نامتعارف: توزيع جغرافيایي منابع نفتي نامتعارف، همانند منابع متعارف، به صورت گسترده و يکنواخت در سراسر نقاط جهان صورت نگرفته است. برخلاف منابع متعارف بخش اعظم منابع غيرمتعارف در آمريکاي‌شمالي و آمريکاي لاتين قرار دارد.