油砂（又稱瀝青砂）通常包含約 10% 的瀝青并與淤泥、粘土和水混合一起，75% 的含量為無機物。瀝青屬于重油，因其具有高粘度和硫磺成分而缺乏自然流動性。美國地質調查局稱世界上 80% 以上的可采集天然瀝青都蘊藏在北美，而加拿大的油砂儲量相當于全世界石油儲量的 14%。
    加拿大已經率先實現了從油砂中提取石油，目前其國產石油的總量中，約有 46% 來自于油砂提取。預計到 2015 年，通過油砂提取的石油日產量將達到 280 萬桶。瀝青砂可通過兩種形式出售：一種是混入稀釋液以便于運輸的原瀝青，另一種是提煉后的合成原油。
   油砂采油法適用于巖石覆蓋厚度少于 75 米厚并且比油砂厚度薄的地質。油砂經壓碎后，最多可從泥漿中提取 90% 的瀝青，這些瀝青可作為原瀝青出售或經過提煉后作為合成原油出售。
當采礦作業的實用性不高時，一共有四種現場抽取過程。
它們是：
冷采法：如果油砂的重量足夠輕，無需加熱就能直接流到井口，則可使用冷采方法。在加拿大，有三分之一的油砂是通過此方法生產的。
循環蒸汽激產法 (CSS)：這是就地處理過程中最常見的方法。此方法通過豎井向儲層內注入蒸汽以加熱油砂，此后經液化的瀝青經過同一個井口被泵出表面。但是這種方法只可以采出 25-30% 的儲量。
蒸汽輔助重力泄油法(SAGD)：運作時的蒸汽/石油比例較低。此技術能夠將瀝青采集效率提高到 70%，并將在大部分新的現場作業項目中取代 CSS 技術。
蒸汽萃取 (VAPEX) 法：這是一種新興的技術，采用乙烷、丁烷或丙烷來取代蒸汽，它通過將這些氣體注入儲油層來驅使瀝青朝出油井流動。此方法因其采用氣體取代蒸汽，因此無需使用蒸汽發生器，從而也消除了對水和天然氣的需求，因此僅需 SAGD 技術一半的成本和 25% 的資金投入。
在常規煉油廠進一步處理所提取的瀝青之前，必需使用氣體首先提煉出輕型合成原油。
石油工業研究院 (RIPI) 聲稱加氫轉化過程相對于傳統的加氫裂化過程有某些優點。氫化和操作條件可在沒有焦化和過度聚合的情況下就能達到更高的轉換效率，同時還能消除所有重金屬和幾乎 30% 的硫磺成分。
原料通過氫氣和催化物共同作用被氫化，此過程可將重原油的重力從 7-20 API 降低到 30-35 API，從而將其轉換成價值更高的輕型合成原油。
于 1983 年 8 月 16 日發布的一項美國專利概要中指出了氣體在該創新處理過程中所起的作用，“從瀝青砂中生產燃料的合成過程包括以下步驟：從瀝青砂中通過熱水分離步驟提取瀝青，提取出來的瀝青在加氫轉化步驟中被轉化成氣態和液態燃料。從瀝青轉化步驟中得到的碳質殘渣與氧氣一同氣化，從而產生出合成氣體…”

相關鏈接：氫氣、乙烷、丁烷或丙烷