miniatyr|300px|Oljeskiffer från Messels gruva, Tyskland. Oljeskiffer är ett samlingsnamn för olika sedimentära bergarter som innehåller kolväten. Oljeskiffer innehåller kerogen, en fast blandning av organiska föreningar, från vilket flytande kolväten kan utvinnas med olika tekniker. Trots namnet är oljeskiffer inte nödvändigtvis detsamma som bergarten skiffer. Dess organiska material, kerogen, skiljer sig väsentligt från petroleum (råolja). Att omvandla kerogen till en användbar form är dyrare och innebär en större negativ miljöpåverkan än förädling av råolja. Fyndigheter av oljeskiffer förekommer i hela världen, varav stora mängder finns i USA. De globala fyndigheterna uppskattas motsvara mellan 450 och 520 miljarder kubikmeter utvinningsbar olja.
Oljeskifferns kerogen är i fast form, men genom den kemiska processen pyrolys kan det omvandlas till syntetisk råolja i flytande form. Pyrolys innebär att oljeskiffer upphettas till en så hög temperatur att det sönderfaller och flyktiga ämnen avges. En del av dessa gaser kan kondenseras och destilleras till en petroleum-liknande skifferolja. Skifferoljan kan anses vara en form av icke-konventionell olja. De gaser som inte kan kondenseras kan i stället brännas. Oljeskiffer kan också brännas direkt som ett lågvärdigt bränsle för elproduktion och uppvärmning, eller användas som råvara i kemikalie- och byggmaterialstillverkning.
Oljeskiffer har fått uppmärksamhet som energikälla då priset på konventionella oljekällor har ökat, och den även kan säkra vissa områdens oberoende från externa energileverantörer. Samtidigt förknippas utvinning och förädling av oljeskiffer med en rad olika miljöfrågor, relaterade till markanvändning, avfallshantering, vattenanvändning, hantering av avloppsvatten och luftföroreningar. Estland och Kina har väletablerade oljeskifferindustrier. Även Brasilien, Tyskland, Israel och Ryssland använder oljeskiffer.
Geologi thumb|250px|Oljeskiffer i Estland, härstammande från Ordovicium. Oljeskiffer består av sedimentära bergarter rika på organiska ämnen, vilket innebär att den tillhör gruppen av sapropelbränslen. Den skiljer sig från bitumen-haltiga bergarter som oljesand och bergarter vid petroleumreservoarer, huminkol och kolhaltig skiffer. Eftersom oljesand härstammar från den biologiska nedbrytningen av olja, är oljeskiffer ämnen vars kerogen ännu inte har förvandlats till petroleum av hög värme och högt tryck. Kol innehåller en högre andel av organiskt material än oljeskiffer. Kommersiella kvaliteter av oljeskiffer består av mineraler och cirka 13–23 % organiska ämnen. Samtidigt har det organiska materialet i oljeskiffer ett väte/kol (H/C) förhållande som är cirka 1,2–1,8 gånger lägre än för olja och omkring 1,5–3 gånger högre än för kol.
Oljeskiffer har ingen tydlig geologisk definition eller exakt kemisk formel. Olika oljeskiffrar varierar mycket vad gäller mineralinnehåll, kemisk sammansättning, ålder, typ av kerogen och fyndighetens historia. Ådror av oljeskiffer har inte alltid skarpa gränser och det kolhaltiga innehållet varierar. Skotsk oljeskiffer uppvisar ofta en övergång från inget kolhaltigt innehåll, till en uppsättning av olika kolhaltiga innehåll, och tillbaka till icke-kolhaltig skiffer. Som en tumregel kan sägas att ju bättre oljeskiffer, desto mera chokladbrun färg och desto träigare ljud när berget slås med en hammare.
De organiska komponenterna i oljeskiffer härstammar från flera typer av organismer, såsom rester av alger, sporer, pollen, löv samt andra celldelar och fragment från träd och andra växter. Vissa fyndigheter innehåller betydande mängder fossil, bland annat finns Messels gruva i Tyskland på Unescos världsarvslista. Mineralfraktionen i oljeskiffer omfattar olika finkorniga silikater och karbonater.
Geologer klassificerar oljeskiffrar enligt deras sammansättning som karbonat-rika, silikat-rika eller ”cannel”. En annan metod, känd som van Krevelen-diagrammet, anger kerogentyp enligt väte-, kol- och syreinnehållet i det ursprungliga organiska materialet. Den vanligaste klassificeringen utvecklades dock mellan 1987 och 1991 av Adrian C. Hutton vid University of Wollongong, och använder petrografiska termer hämtade från kolterminologin. Denna klassificeringsmetod anger oljeskiffrar enligt var biomassan ursprungligen lagrades – på land, på sjöbotten eller på havsbotten. Huttons klassificeringsmetod har visat sig vara användbar vid uppskattningar av utbyte av och sammansättning hos utvunnen olja.
Reserver thumb|250px|Fossil i estniskt oljeskiffer. Experter skiljer mellan "resurser" och "reserver" av oljeskiffer. "Resurser" kan syfta på alla oljeskiffertillgångar medan "reserver" har en snävare definition. Reserver är de förekomster från vilka olja kan utvinnas ekonomiskt med befintlig teknik. Eftersom utvinningstekniken utvecklas hela tiden, utgör "reserver" alltid uppskattningar. Även om oljeskiffer-resurser finns i många länder, har endast 33 länder kända fyndigheter av möjligt ekonomiskt värde. Väl utforskade fyndigheter, som potentiellt skulle kunna räknas som reserver, är bland andra Green River Formation-fyndigheterna i västra USA, fyndigheter i Queensland, Australien, fyndigheter i Sverige och Estland, El-Lajjun-fyndigheten i Jordanien, samt fyndigheter i Frankrike, Tyskland, Brasilien, Kina, södra Mongoliet och Ryssland. Dessa fyndigheter har gett upphov till förväntningar om utvinning av minst 40 liter av skifferolja per ton skiffer, med hjälp av Fischer-analysen.
En uppskattning från 2005 anger världens totala resurser av oljeskiffer till 411 gigaton. Det är tillräckligt för att producera mellan 2,8 och 3,3 biljoner fat (520 km3) olja. Detta överstiger världens påvisade petroleumreserver, som uppskattas till 1,317 biljoner fat (209,4×109 m3) (1 januari 2007). Världens största fyndigheter finns i USA i Green River basin, som täcker delar av Colorado, Utah och Wyoming. Ungefär 70 % av dessa resurser finns på federalt ägd eller kontrollerad mark. USA:s fyndigheter utgör 62 % av världens resurser. USA, Ryssland och Kina står tillsammans för 86 % av världens oljeskiffertillgångar. Dessa siffror är preliminära, eftersom flera fyndigheter ännu inte har undersökts eller analyserats. Vissa anser att fyndigheter i nordvästra Kina, som tidigare inte tagits med i beräkningarna, kan vara i samma storleksklass som Green River-fyndigheten.
Historia thumb|right|250px|Oljeskifferproduktion (i megaton) i Estland, Ryssland, Storbritannien, Brasilien, Kina och Tyskland från 1880 till 2000.
Oljeskiffer har använts som bränsle sedan förhistorisk tid, eftersom den i allmänhet brinner utan någon speciell behandling. Britter polerade och formade oljeskiffer till prydnadsföremål under järnåldern. Modern industriell gruvdrift inleddes 1837 i Autun, Frankrike, följt av exploatering i Skottland, Tyskland och flera andra länder. Under 1800-talet var verksamheten inriktad på tillverkning av fotogen, lampolja och paraffin för att förse den växande efterfrågan på belysning som uppstod under den industriella revolutionen. Eldningsolja, smörjmedel och ammoniumsulfat har också producerats. Oljeskifferindustrin expanderade omedelbart före första världskriget på grund av begränsad tillgång till konventionella petroleumresurser och massproduktion av bilar och lastbilar, som orsakade en ökning av bensinförbrukningen
I Sverige utnyttjades alunskifferfyndigheter vid Kvarntorp i nuvarande Kumla kommun under andra världskriget. Man kom upp i en årsproduktion av 100 000 kubikmeter olja och utvinningen höll på till 1966. De estniska och kinesiska oljeskifferindustrierna fortsatte att växa efter andra världskriget, men de flesta andra länder övergav sina projekt på grund av de höga kostnaderna för bearbetning och tillgången på billigare olja. Efter oljekrisen 1973 nådde världsproduktionen av oljeskiffer sin höjdpunkt på 46 miljoner ton år 1980 för att sjunka till cirka 16 miljoner ton år 2000, på grund av konkurrens från billiga konventionella petroleumprodukter på 1980-talet. År 1982 avbröt Exxon sitt oljeskifferprojekt i Colorado på grund av låga oljepriser, vilket orsakade en lokal ekonomisk kris i området och 1986 avskaffade USA:s president Ronald Reagan landets program för utveckling av syntetiska flytande bränslen.
I början av 2000-talet blåstes nytt liv i den globala oljeskifferindustrin. Bland annat började myndigheterna i USA uppmuntra utvinning av oljeskiffer och oljesand på federal mark.
Industriell användning thumb|right|250px|Shells experimentella in-situ-oljeskifferanläggning i Piceance Basin, Colorado, USA. År 2008 använder industrin oljeskiffer i Brasilien, Kina, Estland och i viss mån i Tyskland, Israel och Ryssland. Flera andra länder har börjat utvärdera sina reserver eller har byggt experimentella anläggningar, medan andra har avvecklat sin skifferindustri. Oljeskiffer används för oljeproduktion i Estland, Brasilien och Kina, för elproduktion i Estland, Kina, Israel och Tyskland, för produktion av cement i Estland, Tyskland och Kina, och för användning i den kemiska industrin i Kina, Estland och Ryssland. År 2005 stod dock Estland ensamt för omkring 70 % av världens oljeskifferproduktion.
Rumänien och Ryssland har tidigare använt oljeskiffer som bränsle i kraftverk, men har nu antingen stängt dem eller bytt till andra bränslen som naturgas. Jordanien och Egypten planerar att bygga kraftverk som eldas med oljeskiffer, medan Kanada och Turkiet planerar att bränna oljeskiffer tillsammans med kol för elproduktion. Oljeskiffer är det viktigaste bränslet för kraftproduktion endast i Estland, där oljeskifferkraftverken i och utanför Narva stod för 95 % av elproduktionen under 2005.
Gruvdrift och bearbetning thumb|right|En översikt över processering av oljeskiffer. Exploatering av oljeskiffer innebär oftast gruvdrift följd av transport, varefter bränslet bränns direkt för produktion av elektricitet eller ytterligare bearbetas. När fyndigheterna ligger nära ytan kan de exploateras genom dagbrott. Underjordisk gruvdrift kräver inte att lika mycket av det översta materialet tas bort.
Utvinningen av de användbara delarna av oljeskiffer sker vanligtvis ovan mark (ex situ-bearbetning), men med flera nya tekniker kan detta utföras under jorden ("på plats", on-site eller in situ-behandling). I båda fallen omvandlas kerogenet i oljeskiffret genom pyrolys till syntetisk råolja och brännbar gas. I de flesta processer upphettas skiffern i en syrefri miljö till en temperatur då kerogen sönderfaller (pyrolyserar) till gas, kondenserbar olja och en fast återstod. Detta sker vanligtvis mellan 450 °C och 500 °C. Sönderfallet börjar redan vid 300 °C men framskrider snabbare och sker mera fullständigt vid höga temperaturer.
Under in situ-bearbetning upphettas oljeskiffer under jorden. Sådana processer kan potentiellt få ut mer olja från ett visst område än ex-situ-processer, eftersom de kan få tillgång till material på större djup än marknära gruvor.
Flera bolag har patenterade metoder för in situ-pyrolys med retort. De flesta av dessa metoder är fortfarande på experimentstadiet. Man kan skilja mellan egentliga in situ-processer och modifierade in situ-processer. Egentliga in situ-processer kräver inte brytning av oljeskiffer. I modifierade in situ-processer förs dock en del av oljeskiffern till ytan för pyrolys i en retort, varvid pyrolysgaserna kan utnyttjas för sprängning.
Det finns hundratals patent för retortering av oljeskiffer, men endast tiotals har testats och endast ett fåtal finns idag i kommersiell användning.
Tillämpningar och produkter thumb|right|250px|Förbränning av oljeskiffer. Oljeskiffer kan användas som bränsle för värmekraftverk, där oljeskiffern förbränns och värmen driver en ångturbin. Kraftverken kan vara kondenskraftverk, som endast producerar elektricitet, eller kraftvärmeverk, som producerar både el och fjärrvärme. Betydande oljeskifferkraftverk finns i Estland, med en kapacitet på 2,967 megawatt (MW), Israel (12,5 MW), Kina (12 MW) och Tyskland (9,9 MW).