Cát dầu là một loại tích tụ của bitumen. Loại cát này có mặt một cách tự nhiên ở dạng hỗn hợp của cát hoặc sét, nước và là một dạng của dầu mỏ có độ nhớt và tỷ trọng rất lớn. Chúng được tìm thấy với trữ lượng lớn ở một số quốc gia trên thế giới, trong đó, trữ lượng lớn nhất được tìm thấy ở Canada và Venezuela.[1]Trữ lượng cát dầu mới chỉ được xem là một phần của trữ lượng dầu thế giới trong những năm gần đây, khi mà giá dầu tăng cao và công nghệ mới cho phép khai thác loại sản phẩm này có thể sinh lợi. Các dầu thường được xem là không phải dầu truyền thống hay bitumen thô, cũng nhằm để phân biệt với loại bitumen được chiết tách từ các hỗn hợp hydrocacbon khác như dầu thô.Để sản xuất các nhiên liệu lỏng từ cát dầu đòi hỏi một nguồn năng lượng lớn để bơm hơi nước vào và chưng cất. Quá trình này tạo ra gấp từ 2 đến 4 lần lượng khí nhà kính trên một thùng dầu so với việc sản xuất từ các sản phẩm dầu truyền thống.[2] Nếu đốt sản phẩm cuối cùng từ quá trình sản xuất dầu cát sẽ sinh ra từ 10 đến 45% khí nhà kính so với dầu thô truyền thống.[3]