استخراج النفط الصخرى هو عملية صناعية لإنتاج النفط غير التقليدي. هذه العملية تستهدف تحويل الكيروجين في السجيل الزيتي إلى نفط صخري من التحلل الحرارى، والهدرجة، أو الحل الحراري. ويستخدم الزيت الصخري الناتج كوقود نفطى أو كعملية ترقية وذلك يعنى أن مرفقا يقوم بترقية البيتومين (خارج النفط الثقيل) في النفط الخام الاصطناعية. وتقع مصانع آب جريدر عادة بالقرب من مواقع إنتاج النفط الصخرى على سبيل المثال، والنفط الرملى في أثاباسكا في ألبرتا، كندا أو القطران الرملى أورينوكو في فنزويلا. للوفاء بمواصفات مصفاة النفط للمواد الخام عن طريق إضافة الهيدروجين وإزالة شوائب الكبريت والنيتروجين.
عادة ما يتم إجراء استخراج النفط الصخرى فوق سطح الأرض 'معالجة' ('خارج الموقع') عن طريق تعدين النفط الصخرى ومن ثم التعامل معه في منشآت المعالجة. غيرها من التقنيات الحديثة تقوم بأداء معالجة تحت الأرض (في الموقع أو المعالجة في الموقع ) عن طريق تطبيق الحرارة واستخراج النفط عن طريق بئر نفط.
اقرب وصف للعملية يعود إلى القرن العاشر. في عام 1684، منحت بريطانيا العظمى أول براءة اختراع رسمية لعملية استخراج. أصبحت الصناعات الاستخراجية والابتكارات منشرة على نطاق واسع خلال القرن التاسع عشر. انكمشت هذه الصناعة في منتصف القرن العشرين بعد اكتشاف احتياطيات نفطية تقليدية كبيرة، ولكن ارتفاع أسعار النفط أدت في بداية القرن ال21 إلى الاهتمام المتجدد، يرافقه تطوير واختبار أحدث التقنيات.
اعتبارا من عام 2010، والصناعات الرئيسية التي طال أمدها لإستخراج النفط الصخري تعمل في استونيا، البرازيل، والصين. الجدوى الاقتصادية لها عادة ما تتطلب عدم وجود النفط الخام متوفرا محليا. وقد لعبت قضايا أمن الطاقة الوطنية أيضا دورا في تطويره. النقاد طرحو أسئلة حول قضايا الإدارة البيئية لاستخراج النفط الصخرى، مثل التخلص من النفايات، واستخدام واسع النطاق للمياه، وإدارة مياه الصرف الصحي، وتلوث الهواء.