Το μη συμβατικό λάδι είναι λάδι που λαμβάνεται με τρόπο που διαφέρει από τη συνήθη μέθοδο γεώτρησης. Υπάρχουν πολλά μη συμβατικά έλαια, συμπεριλαμβανομένης της πετρελαιοάμμου και των σχιστόλιθων, και ο όρος ισχύει περισσότερο για τον τρόπο εξαγωγής του πετρελαίου παρά για το ίδιο το πετρέλαιο. Όσον αφορά την απόδοση, την απόδοση και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, το μη συμβατικό λάδι δεν είναι τόσο καλό όσο το συμβατικό λάδι. Η συμβατική εξόρυξη πετρελαίου παράγει όλο και λιγότερο πετρέλαιο, ωστόσο, πολλές εταιρείες εξόρυξης πετρελαίου αναζητούν εναλλακτικούς τρόπους για να προμηθευτούν πετρέλαιο.
Το κερογόνο είναι ένα υλικό που προέρχεται είτε από φυτά είτε από ζώα και έχει αλλοιωθεί από βακτήρια. Σε αντίθεση με το υγρό πετρέλαιο, το οποίο έχει περάσει από ακραίες θερμοκρασίες για να γίνει συμβατικό πετρέλαιο, το κερογόνο δεν έχει περάσει από αυτή τη διαδικασία. Με τη χρήση μιας διαδικασίας θέρμανσης, το κερογόνο μετατρέπεται σε μια ουσία που μοιάζει με λάδι που μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπως το κανονικό πετρέλαιο. Ο σχιστόλιθος, ένας τύπος ιζηματογενούς πετρώματος, περιέχει υψηλές ποσότητες κερογόνου και είναι μια μέθοδος λήψης μη συμβατικού πετρελαίου που συνήθως ονομάζεται σχιστολιθικό πετρέλαιο.
Η άσφαλτος, η οποία συχνά αποκαλείται άμμος λαδιού λόγω της υφής της, μοιάζει πολύ με λάδι ή πίσσα, αλλά δεν είναι τίποτα από τα δύο. Είναι ένα ημιστερεό υλικό που περιέχει αποικοδομημένο λάδι και αποτελείται σε μεγάλο βαθμό από σωματίδια άμμου και αργίλου. Αυτή η μέθοδος αποδίδει λίγο ασυνήθιστο λάδι, επειδή χρειάζονται 2 τόνοι (1,814 κιλά) για ένα βαρέλι πετρελαίου. Ο πιο συνηθισμένος τρόπος εξαγωγής πίσσας είναι η έγχυση ατμού στην πετρελαιοάμμο, η οποία μειώνει το ιξώδες της πίσσας και διευκολύνει τη συλλογή της.
Το βαρύ λάδι είναι μη συμβατικό λάδι που είναι παρόμοιο με το συμβατικό λάδι αλλά πολύ πιο βαρύ. Αυτό συμβαίνει επειδή οι ελαφρύτεροι υδρογονάνθρακες που βρίσκονται στο συμβατικό λάδι έχουν υποβαθμιστεί, αφήνοντας μόνο μια βαριά ουσία. Για την εξαγωγή βαρέος λαδιού, προστίθενται αραιωτικά για να μειωθεί το συνολικό ιξώδες, ώστε το βαρύ λάδι να μπορεί να αντληθεί.
Ο θερμικός αποπολυμερισμός (TDP) είναι μια μέθοδος που μιμείται τη φύση και χρησιμοποιεί διαφορετική πρώτη ύλη για μη συμβατικά λάδια. Πρώτες ύλες, όπως οπτάνθρακας πετρελαίου ή κοιτάσματα αποβλήτων, προστίθενται στη μονάδα TDP. Χρησιμοποιώντας ακραία θερμότητα και πίεση, η πρώτη ύλη επεξεργάζεται για τη δημιουργία λαδιού. Η απόδοση λαδιού διαφέρει ανάλογα με την πρώτη ύλη.
Ενώ το μη συμβατικό λάδι προσφέρει διαφορετικές μεθόδους για τη λήψη λαδιού, έχει όντως περιβαλλοντικούς κινδύνους. Τα περισσότερα από τα υλικά που χρησιμοποιούνται σε μη συμβατικές γεωτρήσεις και εξόρυξη πετρελαίου έχουν υψηλές ποσότητες τοξικών ουσιών, όπως το θείο. Οι περιοχές από τις οποίες προέρχονται τα μη συμβατικά λιπαντικά είναι επίσης γενικά πιο επικίνδυνες για τους εργαζόμενους.