Netradicionālā eļļa ir eļļa, kas iegūta tādā veidā, kas atšķiras no parastās urbšanas metodes. Pastāv daudzas netradicionālas eļļas, tostarp naftas smiltis un slānekļa ieži, un šis termins vairāk attiecas uz eļļas ieguvi, nevis uz pašu eļļu. Efektivitātes, ražas un ietekmes uz vidi ziņā netradicionālā eļļa nav tik laba kā parastā eļļa. Tomēr tradicionālā naftas ieguve iegūst arvien mazāk naftas, tāpēc daudzi naftas urbšanas uzņēmumi meklē alternatīvus veidus, kā iegūt naftu.
Kerogēns ir materiāls, kura izcelsme ir vai nu no augiem, vai dzīvniekiem, un ir bakteriāli pārveidots. Atšķirībā no šķidrās naftas, kas ir izgājusi cauri ārkārtējam karstumam, lai kļūtu par parasto eļļu, kerogēns šim procesam nav izgājis cauri. Izmantojot karsēšanas procesu, kerogēns tiek pārvērsts eļļai līdzīgā vielā, ko var izmantot kā parasto naftu. Slānekļa iezis, nogulumiežu veids, satur lielu daudzumu kerogēna un ir viena no metodēm, kā iegūt netradicionālu eļļu, ko parasti sauc par slānekļa eļļu.
Bitumens, ko tā tekstūras dēļ biežāk sauc par eļļas smiltīm, izskatās pēc eļļas vai darvas, bet nav ne viens, ne otrs. Tas ir pusciets materiāls, kas satur degradētu eļļu un lielā mērā sastāv no smilšu un māla daļiņām. Ar šo metodi tiek iegūts maz nekonvencionālās naftas, jo vienam barelam naftas ir nepieciešamas 2 tonnas (1,814 kilogrami). Visizplatītākais bitumena ieguves veids ir tvaiku ievadīšana eļļas smiltīs, kas samazina bitumena viskozitāti un atvieglo tā savākšanu.
Smagā eļļa ir netradicionāla eļļa, kas ir līdzīga parastajai eļļai, bet daudz smagāka. Tas ir tāpēc, ka vieglākie ogļūdeņraži, kas atrodami parastajā eļļā, ir noārdījušies, atstājot tikai smagu vielu. Lai ekstrahētu smago eļļu, tiek pievienoti atšķaidītāji, lai samazinātu kopējo viskozitāti, lai smago eļļu varētu sūknēt.
Termiskā depolimerizācija (TDP) ir metode, kas līdzinās dabai un izmanto dažādas izejvielas netradicionālai eļļai. TDP vienībai pievieno izejvielas, piemēram, naftas koksu vai atkritumu nogulsnes. Izmantojot ārkārtēju karstumu un spiedienu, izejvielas tiek apstrādātas, lai izveidotu eļļu. Eļļas iznākums atšķiras atkarībā no izejvielas.
Lai gan netradicionālā eļļa piedāvā dažādas eļļas iegūšanas metodes, tai ir vides apdraudējums. Lielākajai daļai materiālu, ko izmanto netradicionālajā naftas urbšanā un ieguvē, ir liels daudzums toksisku vielu, piemēram, sēra. Teritorijas, no kurām nāk netradicionālās eļļas, arī parasti ir daudz bīstamākas darbiniekiem.