จุดผลิตน้ำมันสูงสุด
อุปทาน > แหล่งสำรอง > แหล่งไม่สามัญ

บทความหลัก: หินน้ำมัน
ถ้าแหล่งน้ำมันสามัญเริ่มเข้าถึงได้ยาก จะสามารถทดแทนได้โดยการผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากทรายน้ำมัน จากน้ำมันที่ข้นมาก จากแก๊สธรรมชาติ จากถ่านหิน จากเทคโนโลยีเชื้อเพลิงชีวภาพ และจากหินน้ำมัน
รายงาน International Energy Outlook (ท่าทีพลังงานระหว่างประเทศ) ของ IEA เริ่มตั้งแต่ปี ค.ศ. 2007 ได้แทนคำว่า น้ำมัน ด้วยคำว่า เชื้อเพลิงเหลว ในกราฟที่แสดงการใช้พลังงานของโลก
ในปี ค.ศ. 2009 เชื้อเพลิงชีวภาพรวมอยู่ในส่วนของเชื้อเพลิงเหลว ไม่ได้อยู่ในส่วนของพลังงานทดแทน
ประมาณการสำรองขึ้นอยู่กับความสามารถในการทำกำไรซึ่งขึ้นอยู่กับทั้งราคาน้ำมันและต้นทุนการผลิต ดังนั้น อาจรวมแหล่งที่มาที่ไม่สามัญ เช่น น้ำมันดิบที่ข้นมาก ทรายน้ำมัน และหินน้ำมัน เนื่องจากเทคนิคใหม่ช่วยลดต้นทุนการสกัด
แต่เพราะว่า กฎที่เปลี่ยนไปขององค์กรตลาดหลักทรัพย์ของสหรัฐอเมริกา (U.S. Securities and Exchange Commission) 
บริษัทน้ำมันในปัจจุบันสามารถลงบัญชีทรัพยากรเหล่านั้นว่า เป็นแหล่งน้ำมันสำรองที่พิสูจน์ได้ หลังจากที่สร้างเหมืองผิวดิน หรือโรงทำความร้อน ที่ใช้เพื่อขุดเจาะ
แหล่งพลังงานเหล่านี้นอกจากต้องใช้แรงงาน พลังงาน และทรัพยากรมากในการผลิต ซึ่งทำให้ค่าใช้จ่ายในการผลิตสูงขึ้นแล้ว ยังปล่อยแก๊สเรือนกระจกต่ออัตราการผลิตมากถึง 3 เท่า "จากบ่อไปถึงถังน้ำมันรถ" หรือ 10–45% มากกว่า "จากบ่อจนถึงรถวิ่ง" ซึ่งรวมคาร์บอนที่เกิดจากการเผาผลาญเชื้อเพลิงนั้นด้วย
แม้ว่าจะใช้พลังงานและทรัพยากรมาก และมีผลต่อสิ่งแวดล้อมสูง 
แต่ก็มีแหล่งน้ำมันไม่สามัญ ที่กำลังรับการพิจารณาเพื่อขุดเจาะเพื่อการผลิตใหญ่ รวมทั้ง น้ำมันที่ข้นเป็นพิเศษในประเทศเวเนซุเอลา 
น้ำมันทรายในประเทศแคนาดา 
และหินน้ำมันของแม่น้ำกรีนในรัฐโคโลราโด ยูทาห์ ไวโอมิง ในสหรัฐอเมริกา 
บริษัทพลังงานเช่น Syncrude และ Suncor ได้สกัดน้ำมันจากยางมะตอยมาเป็นทศวรรษ ๆ แล้ว แต่ว่า การผลิตเริ่มเพิ่มขึ้นตั้งแต่มีพัฒนาการของเทคโนโลยี Steam Assisted Gravity Drainage (ที่ใช้ไอน้ำฉีดละลายน้ำมันในบ่อหนึ่ง ให้ไหลลงไปในอีกบ่อหนึ่ง) และเทคโนโลยีการขุดเจาะอื่น ๆ เพิ่มขึ้น
นักธรณีวิทยาของ USGS คนหนึ่งได้ประเมินว่า "รวม ๆ กันแล้ว ทรัพยากรเหล่านี้ในซีกโลกตะวันตก (โลกด้านตะวันออกของเส้นแอนติเมริเดียน จนถึงเส้นเมริเดียนแรก) ประมาณเท่ากับน้ำมันดิบสำรอง ที่ได้ค้นพบแล้วของตะวันออกกลาง" 
เจ้าหน้าที่ที่คุ้นเคยกับทรัพยากรเหล่านี้เชื่อว่า น้ำมันจากแหล่งไม่สามัญของโลก มีปริมาณหลายเท่าของแหล่งสามัญ และจะเป็นทรัพยากรที่ให้ผลกำไรมหาศาลกับบริษัทน้ำมัน สืบเนื่องจากราคาที่สูงขึ้นในศตวรรษนี้ 
ในเดือนตุลาคม ปี ค.ศ. 2009 USGS ได้แก้ไขค่าประเมินเฉลี่ย ของน้ำมันที่สามารถสกัดได้จากทรายน้ำมันจากประเทศเวเนซุเอลา ไปเป็น 
513,000 ล้านบาร์เรล โดยมีโอกาส 90% ที่จะอยู่ในระหว่าง 380,000–652,000 ล้านบาร์เรล จึงเรียกเขตนี้ได้ว่า "เป็นกองสั่งสมน้ำมันที่สามารถนำออกมาใช้ได้ ที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของโลก"
แม้ว่าจะมีน้ำมันมหาศาลอยู่ในแหล่งที่ไม่สามัญ แมตทิว ซิมมอนส์ อ้างว่า ข้อจำกัดต่าง ๆ ในการผลิต จะทำให้ไม่สามารถใช้ทดแทนน้ำมันดิบจากแหล่งสามัญ
คือกล่าวโดยเฉพาะไว้ว่า "โปรเจ็กต์เหล่านี้ล้วนแต่ใช้พลังงานมาก ที่ไม่สามารถจะผลิตในปริมาณสูงได้" เพื่อจะทดแทนการสูญเสียอย่างสำคัญจากแหล่งอื่น ๆ 
ส่วนงานศึกษาอีกงานหนึ่งอ้างว่า แม้แต่ในข้อสมมุติที่มองในแง่ดีสุด ๆ "ทรายน้ำมันของแคนาดา จะไม่สามารถป้องกันจุดผลิตน้ำมันสูงสุดได้"
แม้ว่า การผลิตอาจจะถึงระดับ 5 ล้านบาร์เรลต่อวัน โดยปี ค.ศ. 2030 ถ้าเริ่มโปรแกรมพัฒนาอย่างเร่งด่วน
นอกจากนั้นแล้ว น้ำมันที่สกัดจากทรัพยากรเหล่านี้ มักจะมีสิ่งเจือปน เช่น กำมะถัน และโลหะหนัก ที่ต้องใช้พลังงานมากที่จะเอาออก และอาจจะเหลือเป็นบ่อหางแร่ (tailings) คือเป็นกากตะกอนไฮโดรคาร์บอนในบางกรณี 
ซึ่งก็เป็นจริงเช่นกันด้วย สำหรับแหล่งน้ำมันสำรองที่ยังไม่ได้ขุดเจาะแหล่งต่าง ๆ ที่มีน้ำมันที่หนัก ข้น และเจือปนไปด้วยกำมะถันและโลหะ จนกระทั่งว่าใช้ไม่ได้ 
แต่ว่า ราคาน้ำมันที่เพิ่มขึ้นตั้งแต่ปี ค.ศ. 2003 ทำให้แหล่งเหล่านี้ดูน่าสนใจเพิ่มขึ้น 
งานศึกษาโดยบริษัทปรึกษาน้ำมัน Wood Mackenzie บอกเป็นนัยว่า ภายใน 15 ปี น้ำมันส่วนเพิ่มทั้งหมดในโลก จะมาจากแหล่งไม่สามัญ