Le pétrole brut qui ne s’écoule pas facilement à température ambiante est appelé pétrole brut lourd. Cela diffère du pétrole brut léger, qui s’écoule librement aux mêmes températures en raison de sa densité plus faible. Le pétrole brut dont la gravité de l’American Petroleum Institute est inférieure à 20 degrés est classé comme pétrole brut lourd ou pétrole brut extra-lourd. On suppose que la quantité totale de pétrole brut lourd dans le monde est plus du double de celle du pétrole brut léger plus traditionnellement utilisé.
Les gisements de pétrole brut lourd se trouvent souvent à proximité des sables bitumineux ou des sables bitumineux, qui sont un mélange de sable, d’argile, d’eau et de pétrole extrêmement dense. De temps en temps, le terme bitume, qui est la forme collante, semi-solide, semblable au goudron trouvée dans les sables bitumineux, sera utilisé de manière interchangeable avec le pétrole brut extra-lourd trouvé dans ces gisements. Certains géologues soutiennent que le bitume n’est qu’une forme de pétrole brut extra-lourd si dense qu’il ne s’écoule pas du tout à température ambiante.
Le transport et le raffinage du pétrole brut lourd présentent des risques environnementaux plus importants que le transport et le raffinage du pétrole brut léger plus traditionnel. Le pétrole lourd contient plus de carbone, ainsi que de nombreuses autres impuretés, de sorte qu’il libère plus de dioxyde de carbone pendant la production et pendant l’utilisation, ce qui peut affecter négativement la couche d’ozone de la Terre. Le processus de production de pétrole lourd peut générer jusqu’à trois fois la quantité de dioxyde de carbone que la production de pétrole léger génère.
Sur le plan économique, le prix du pétrole brut lourd est souvent inférieur à celui du pétrole brut léger, car il est considéré comme plus difficile et plus coûteux à travailler. Bien que le pétrole lourd puisse souvent être trouvé à des profondeurs beaucoup moins profondes que le pétrole léger – une caractéristique qui peut réduire considérablement le coût d’extraction – la production de pétrole brut lourd présente des dépenses supplémentaires. Bon nombre des méthodes traditionnelles en place pour le transport et l’extraction du pétrole brut léger s’avèrent inefficaces face à la densité accrue du brut lourd, nécessitant des modifications coûteuses des infrastructures.
À mesure que les gisements de pétrole brut léger facilement accessibles diminuent, la production de pétrole lourd est devenue plus courante. Bien qu’il se trouve dans plus de 30 pays, les plus grands gisements se trouvent au Venezuela près du fleuve Orénoque. On estime que ces gisements contiennent plus de 500 milliards de barils de pétrole, ce qui en fait les plus grands gisements de pétrole récupérable au monde.