침식·운반의 과정을 거쳐 이동된 암석이나 흙입자 그리고 다양한 성분들이 고결 작용을 통해서 만들어진 암석을 말한다. 퇴적암은 강, 호수, 바다 혹은 물의 또 다른 형태에 의해 이동되는 물질에 의해 형성된다. 거의 모든 석유가 이런 퇴적암 특히 사암, 석회암, 역암, 그리고 경우에 따라서는 균열 셰일 등에서 생산된다. 퇴적암은 이러한 석유의 근원암일 뿐만 아니라 저류암의 역할까지 담당한다. 퇴적암의 두께가 두꺼운 곳에서는 많은 양의 석유가 부존해 있을 가능성이 크며, 퇴적암이 없는 곳은 석유가 없다 것으로 판단한다.