Ebatavaline õli on õli, mis on saadud tavapärasest puurimismeetodist erineval viisil. On olemas palju ebatavalisi õlisid, sealhulgas õliliiv ja põlevkivi, ning see termin kehtib pigem õli ekstraheerimise kui õli enda kohta. Tõhususe, saagise ja keskkonnamõju poolest ei ole tavaõli nii hea kui tavaõli. Tavaline nafta kaevandamine toodab aga üha vähem naftat, nii et paljud naftapuurimisettevõtted otsivad alternatiivseid viise nafta hankimiseks.
Kerogeen on materjal, mis pärineb kas taimedest või loomadest ja mida on bakteriaalselt muudetud. Erinevalt vedelast naftast, mis on tavapäraseks õliks saanud äärmise kuumuse, ei ole kerogeen seda protsessi läbinud. Kuumutamisprotsessi kasutades muudetakse kerogeen õlitaoliseks aineks, mida saab kasutada nagu tavalist naftat. Põlevkivi, teatud tüüpi settekivim, sisaldab suures koguses kerogeeni ja on üks meetod ebatavalise õli saamiseks, mida tavaliselt nimetatakse põlevkiviõliks.
Bituumen, mida oma tekstuuri tõttu sagedamini nimetatakse õliliivaks, näeb välja nagu õli või tõrv, kuid ei ole kumbki. See on pooltahke materjal, mis sisaldab lagunenud õli ja koosneb tugevalt liiva- ja saviosakestest. See meetod annab vähe ebatavalist õli, sest ühe naftabarreli jaoks kulub 2 tonni (1,814 kilogrammi). Levinuim bituumeni eraldamise viis on õliliivasse auru süstimine, mis vähendab bituumeni viskoossust ja muudab selle kogumise lihtsamaks.
Raskeõli on ebatavaline õli, mis sarnaneb tavapärasele õlile, kuid on palju raskem. Põhjus on selles, et tavapärases õlis leiduvad kergemad süsivesinikud on lagunenud, jättes alles vaid raske aine. Raske õli ekstraheerimiseks lisatakse üldise viskoossuse vähendamiseks lahjendeid, et rasket õli saaks pumbata.
Termiline depolümerisatsioon (TDP) on meetod, mis jäljendab loodust ja kasutab ebatavalise õli jaoks erinevat lähteainet. TDP-üksusesse lisatakse lähteained, nagu naftakoks või jäätmemaardlad. Äärmusliku kuumuse ja rõhu kasutamisel töödeldakse lähteainet õli saamiseks. Õli saagis on olenevalt lähteainest erinev.
Kuigi ebatavaline õli pakub õli saamiseks erinevaid meetodeid, on sellel keskkonnaoht. Enamikul tavapäratutel naftapuurimisel ja kaevandamisel kasutatavatest materjalidest on palju mürgiseid aineid, näiteks väävlit. Piirkonnad, kust tulevad ka ebatavalised õlid, on töötajatele üldiselt ohtlikumad.