زمین شناسی نفت (Petroleum geology) یک علم کاربردی است که تخصص­های مختلف زمین شناسی را برای اکتشاف هیدروکربور بکار می گیرد. این تخصص ها شامل فسیل شناسی، رسوب شناسی، چینه شناسی، ژئوشیمی و زمین شناسی ساختمانی است. تعیین سر سازندها، تعیین سن، تطابق، کالیبره کردن داده های سایزمیک، شناسایی ناپیوستگی ها، تفاسیر محیطی، عملیات حفاری (جداره گذاری، مانیتور کردن حفاری، تعیین نقاط نمونه گیری) از مهمترین فعالیت های زمین شناسی در بخش بالادست صنعت نفت است. زمین شناسی نفت در کنار ژئوفیزیک، پتروفیزیکی و مهندسی ژئوتکنیک بخشی از علوم زمین (Geoscience) محسوب می شود.

پیشرفت های عمده زمین شناسی در قرن 19، زمان ساخت و بهره برداری از معادن زغالسنگ، ریل قطار و کانال ها اتفاق افتاد. ولی امروزه زمین شناسان نفت با استفاده از مفاهیم علمی به دنبال توسعه مدل­های زمین شناسی (مفهومی و عددی) برای تصمیم گیری های میلیون دلاری مهندسی و اقتصادی در صنعت نفت هستند. صنعت نفت مهمترین بخش از اقتصاد جهانی را تشکیل می دهد. زمین شناسان نفت با تفسیر اطلاعات زمین شناسی مسئول تعیین مکان و تخمین حجم هیدروکربور درجا می باشند. برای این منظور از روش ها و تکنیک های مختلفی استفاده می کنند. افزایش جمعیت جهانی و به تبع آن افزایش تقاضای انرژی، چشم انداز روشنی برای زمین شناسان نفت ایجاد کرده است. ولی ماهیت چرخه­ای کاهش قیمت نفت (اغلب به دلایل سیاسی)، امنیت شغلی و اشتغال زمین شناسان نفت را تحت تأثیر قرار می دهد.

امروزه، دوران اکتشاف مخازن بزرگ و نفت آسان به سر آمده است، لذا زمین شناسان نفت برای یافتن مخازن هیدروکربوری، با چالش های سخت تری روبرو هستند. بنابراین نسل های جدید زمین شناسان نفت باید خلاق و پرتلاش تر باشند. امروزه ذخایر نامتعارف حوزه بسیار فعال در رابطه با اشتغال زمین شناسان نفت است. بسیاری از دانشجویان زمین شناسی نفت تصور می کنند که به محض اخذ مدرک دانشگاهی می توانند مشغول به کار خواهند شد. ولی کاهش قیمت نفت از نوامبر 2008 موجب کاهش پروژه­ها صنعت نفت و کاهش استخدام در این راستا شده است. با این وجود آینده این رشته برای اشتغال روشن است. طبق گزارش اداره آمار کار آمریکا رشد شغلی این رشته در سال های 2012 تا 2022 حدود 16 درصد پیش بینی می شود.