Địa chất dầu khí là nghiên cứu về nguồn gốc, sự xuất hiện tự nhiên, sự di chuyển, thu thập và thăm dò các nhiên liệu hydrocacbon, đặc biệt là dầu mỏ hoặc dầu mỏ. Trọng tâm chính của địa chất dầu khí là nghiên cứu và tìm kiếm dầu mỏ.
Địa chất dầu khí liên quan đến trầm tích học, nghiên cứu về cách cát, bùn và đất sét được lắng đọng. Phần lớn các loại đá được tìm thấy trên bề mặt Trái đất là đá trầm tích. Nghiên cứu trầm tích học giúp các nhà địa chất dầu khí hiểu được nguồn gốc dầu mỏ được tìm thấy trong đá trầm tích hình thành như thế nào.
Một khía cạnh khác của địa chất dầu khí là địa tầng, nghiên cứu mối quan hệ giữa các lớp đá và cách chúng có thể di chuyển hoặc dịch chuyển. Sự chuyển động của các lớp đá có thể ảnh hưởng đến nơi phát hiện các mỏ dầu cũng như việc loại bỏ dầu.
