Địa chất dầu khí phân tích bồn trầm tích dựa trên bảy dấu hiệu như sau:

Bẫy cấu trúc, ở đây đứt gãy là dịch chuyển lớp không thấm lấp một phần của lớp có độ thấm cao. Dầu hỏa (màu đỏ) tích tụ hoàn toàn bên dưới lớp chắn. Khi lượng dầu di cư vào đây nhiều nó sẽ thoát lên trên bề mặt theo lớp có độ thấm cao.

• Đá mẹ hay đá sinh dầu
• Bể chứa
• Tầng chắn
• Các loại bẫy
• Thời gian hình thành
• Độ chín muồi
• Di trú

Nhìn chung, tất cả các yếu tố này phải được đánh giá nhằm mục đích khai thác các giếng dầu. Các giếng này chỉ thể hiện một phần trong lòng đất và các đặc điểm thể hiện không gian 3 chiều của nhiều giếng là cơ sở để nghiên cứu địa chất dầu khí. Hiện nay, Các dữ liệu địa chất 3D chất lượng cao đã được sử dụng để tăng độ chính xác của các giải đoán.

Việc đánh giá đá sinh dầu sử dụng các phương pháp của địa hóa học để định lượng các đá giàu chất hữu cơ tự nhiên có khả năng tạo thành các hydrocacbon, từ đó đánh giá chủng loại và số lượng hydrocacbon có thể được sinh ra.

Bể chứa là các đơn vị thạch học có tính thấm và chứa nhiều lỗ rỗng hat tập hợp các đơn vị thạch học có khả năng chứa hydrocacbon. Việc phân tích các bể chứa ở mức độ đơn giản nhất đòi hỏi công tác đánh giá độ lỗ rỗng (để tính thể tích hydrocacbon hiện trường) và độ thấm (để tính xem lượng hydrocacbon có di chuyển dễ dàng ra khỏi bể chứa) của bể chứa. Một số chuyên ngành liên quan sử dụng để phân tích bể chứa là địa tầng học, trầm tích học, và kỹ thuật vĩa.

Tầng chắn, là một đơn vị thạch học có độ thấm thấp có vai trò ngăn không cho hydrocacbon di chuyển ra khỏi bể chứa. Các tầng chắn phổ biến là evaporit, đá phấn và đá phiến sét. Việc phân tích các tầng chứa liên quan đến công tác đánh giá bề dày, và sự phân bố (có kéo dài va liên tục hay không), từ đó các ảnh hưởng của nó có thể được định lượng.

Bẫy là một đặc điển về cấu trúc hay về địa tầng mà chắc chắn rằng có sự liền kề của bể chứa và tầng chắn nhằm giữ không cho hydrocacbon thoát ra khỏi bể chứa (theo tác dụng của lực đẩy nổi).

Phân tích độ chín muồi liên quan đến việc đánh giá lịch sử chịu nhiệt của đá mẹ nhằm dự đoán số lượng và thời gian hydrocacbon sinh ra và đẩy đi.

Cuối cùng, các nghiên cứu cẩn thận về di trú để đưa ra thông tin làm thế nào các hydrocacbon di chuyển từ nơi sinh dầu (đá mẹ) đến bể chứa và giúp định lượng lượng hydrocacbon có thể sinh ra của đá mẹ trong một khu vực cụ thể.