Ölsande sind eine Mischung aus Sand und einer organischen Flüssigkeit namens Bitumen. Das im Ölsand enthaltene Erdöl ist klebrig, schwarz und zähflüssig. Viele Länder auf der ganzen Welt verfügen über große Vorkommen des Materials, insbesondere Kanada und Venezuela. Mit der fortgesetzten Verwendung von Öl auf der ganzen Welt hat der Bedarf an neuen Erdölquellen eine starke Nachfrage nach Ölsandbergbau geschaffen. Bis zum 21. Jahrhundert überwogen die Kosten für die Entfernung des Öls aus dem Sandanteil die Rentabilität, aber als der Preis pro Barrel Anfang des Jahrhunderts dramatisch stieg, stieg auch die Ausweitung der Ölsandgewinnung.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Ölquellen ist die Gewinnung von Ölsanden ein weitaus teurerer und zeitaufwändiger Prozess. Rohöl fließt im Allgemeinen unter seinem eigenen Druck aus dem Boden; Ölsande enthalten jedoch nicht den gleichen Druck und die gleiche Viskosität, daher müssen andere Verfahren angewendet werden. Die gängigste Praxis der Ölsandgewinnung ist der Tagebau oder ein als in situ bekannter Prozess, bei dem die Ölsande mit Dampf oder Heißluft erhitzt werden. Darüber hinaus muss ein Verfahren des Hydroprocessing verwendet werden, um das Erdöl zu reinigen, bevor es an die Raffinerie geschickt wird.
Es wird angenommen, dass Ölsande bereits in der Neandertalerzeit vor etwa 40,000 Jahren vom Menschen ausgebeutet wurden. Archäologische Beweise weisen auf ihre Verwendung beim Bau von Werkzeugen und Strukturen im alten Syrien und Ägypten hin. Das Verfahren zur Trennung des Öls vom Sand wurde laut dem französischen Ölmuseum bis 1742 in Frankreich perfektioniert. Bei diesem Verfahren wurde eine Methode der Dampftrennung verwendet, um die Kohlenwasserstoffe zu entfernen, die dann als Kraftstoff genutzt werden konnten. Heute wird das aus Ölsand gewonnene Öl häufig bei der Herstellung von synthetischen Ölen verwendet.
Das Potenzial im Ölsandabbau weltweit ist immens. Kanada und Venezuela besitzen das Äquivalent des gesamten Rohöls der Welt, mit nur den Ölsandvorkommen jeder Nation. Auch andere Gebiete wie die USA, Russland und der Nahe Osten verfügen über große Ölsandvorkommen. Da traditionelle Rohöllieferanten wie Saudi-Arabien den Rest ihrer Reserven aufbrauchen, wird der Ölsand voraussichtlich weiterhin die Welt mit genug Öl versorgen, um den Verlust traditioneller Quellen über Jahrzehnte auszugleichen.