แคนาดามีแหล่งน้ำมันสำรองใหญ่เป็นอันดับสามของโลก ซึ่งส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในทรายน้ำมันแม้ว่าทรายน้ำมันและหินดินดานจะพบได้ทั่วโลก แต่ทรายน้ำมันของอัลเบอร์ตานั้นเปียกน้ำ ทำให้การสกัดน้ำมันดินทำได้โดยใช้น้ำร้อนเพียงอย่างเดียวเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแหล่งสะสมพิเศษนี้ และคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพบางประการ
ทรายน้ำมันเป็นทรายที่สะสมตัวซึ่งมีปิโตรเลียมรูปแบบหนืดมากที่เรียกว่าบิทูเมนแหล่งสะสมของหินทรายที่ยังไม่รวมกลุ่มเหล่านี้ประกอบด้วยทราย ดินเหนียว และน้ำที่อิ่มตัวด้วยน้ำมันดินเป็นหลักทรายน้ำมันบางครั้งเรียกว่าทรายน้ำมันหรือทรายบิทูมินัส
องค์ประกอบที่แน่นอนของทรายน้ำมันของอัลเบอร์ตาอาจแตกต่างกันอย่างมาก แม้จะอยู่ในรูปแบบทางธรณีวิทยาเดียวกันก็ตามคราบทรายน้ำมันโดยทั่วไปประกอบด้วยน้ำมันดินประมาณ 10% น้ำ 5% และของแข็ง 85%อย่างไรก็ตาม ปริมาณน้ำมันดินอาจสูงถึง 20% ในบางพื้นที่
ของแข็งที่สะสมอยู่ในทรายน้ำมันส่วนใหญ่เป็นทรายซิลิกาควอตซ์ (ปกติมากกว่า 80%) โดยมีโพแทสเซียมเฟลด์สปาร์และดินเหนียวละเอียดเพียงเล็กน้อยแร่ธาตุดินเหนียวโดยทั่วไปประกอบด้วยเคโอลิไนต์ อิลไลต์ คลอไรต์ และสเมกไทต์เงินฝากที่มีปริมาณค่าปรับสูงมักจะมีปริมาณน้ำมันดินต่ำกว่า และโดยทั่วไปถือว่าเป็นแร่ที่มีคุณภาพต่ำกว่าค่าปรับจะอยู่ภายในระยะน้ำของเงินฝาก
ปริมาณน้ำอาจแตกต่างกันอย่างมาก ตั้งแต่เกือบเป็นศูนย์ไปจนถึงมากถึง 9%โดยทั่วไป ส่วนที่มีปริมาณน้ำสูงกว่ามักจะมีน้ำมันดินน้อยกว่าและมีค่าปรับมากกว่าน้ำที่อยู่ภายในตะกอนทรายน้ำมัน (โดยทั่วไปเรียกว่าน้ำที่เชื่อมต่อกัน) จะมีไอออนที่ละลายน้ำได้จำนวนหนึ่ง รวมถึงโซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม คลอไรด์ และซัลเฟตค่าปรับมีแนวโน้มที่จะรวมกลุ่มกันภายในตะกอน บางครั้งเรียกว่าเลนส์ดินเหนียว
ภูมิปัญญาดั้งเดิมคือเม็ดทรายถูกปกคลุมไปด้วยชั้นน้ำ แม้ว่าทฤษฎีนี้ไม่เคยได้รับการพิสูจน์ก็ตามน้ำ ทราย ดินเหนียว และน้ำมันดินผสมกันอยู่ภายในแหล่งสะสมของทรายน้ำมัน