Öljygeologi käyttää asiantuntemustaan geologisista periaatteista määrittäessään raakaöljykertoimien sijainnin ja koon. Hän voi työskennellä öljy- tai kaasuyrityksessä, valtion virastossa tai itsenäisenä urakoitsijana tutkien eri paikkoja ja määrittämällä öljyvarat. Öljygeologi voi käyttää kehittynyttä tietotekniikkaa alueen kartoitukseen, jotta hän voi kertoa muille asiantuntijoille, miten ja minne porata.
Tutkijat käyttävät yleensä paljon aikaa kenttätutkimuksen tekemiseen. Öljygeologi voi työskennellä yksin tai yhdessä muiden ammattilaisten kanssa ja tutkia maa- ja valtamerenpohjaa öljyvarastojen varalta. Hän etsii merkkejä öljyn esiintymisestä tietyllä paikalla ottamalla näytteitä pintakivistä ja poraamalla pienen näytekaivon maanpinnan sedimenttien keräämiseksi. Kivinäytteet arvioidaan käyttämällä mikroskooppeja, geokemiallisia analyysipakkauksia ja muita laboratoriolaitteita hiilivetyjen ja muiden mineraalien läsnäolon määrittämiseksi öljypitoisten alueiden mukaisesti.
Nykyaikaiset öljygeologit käyttävät usein globaaleja paikannusjärjestelmiä (GPS) ja paikkatietojärjestelmiä (GIS) auttaakseen heitä tunnistamaan ja tallentamaan uusien varantojen sijainnit. GIS- ja GPS-laitteiden, kolmiulotteisen kuvaajaohjelmiston ja fyysisten näytteiden keräämien tietojen avulla öljygeologi voi määrittää raakaöljyvarannon tarkan sijainnin, todennäköisen tuoton ja syvyyden, johon yritysten tulisi porata. Geologit ottavat yleensä huomioon mahdollisen porauspaikan ympäröivän ympäristön ja ekosysteemit ja edistävät huolellisia porauskäytäntöjä minimoidakseen saastumisen ja häiriöt maapallolla.
Voidakseen tulla öljygeologiksi henkilön on tyypillisesti saatava vähintään kandidaatin tutkinto akkreditoidusta yliopistosta. Jotkut työnantajat, erityisesti valtion virastot, vaativat uusia geologeja maisterin tai tohtorin tutkintoon. Lisäksi aloitteleva öljygeologi voi halutessaan suorittaa sertifiointikokeen parantaakseen pätevyyttään ja lisätäkseen työllistymismahdollisuuksia. Yhdysvalloissa American Association of Professional Geologists (AAPG) tarjoaa sertifioinnin. Monissa muissa maissa on samanlaisia kansallisesti tunnustettuja lautakuntia, jotka myöntävät sertifikaatin öljygeologeille.
Asiantuntevien öljygeologien kysyntä on yleensä voimakasta. Maailmanlaajuisesti vähentyvä öljyntuotanto luo uusia työpaikkoja tutkijoille löytääkseen uusia varantoja ja maksimoidakseen tunnettujen kaivojen tuotannon. Asiantuntijoilla on sopimus uusien tutkimusmatkojen suorittamisesta tutkimatta alueilla, kuten Etelämantereella ja syvillä valtamerenpohjilla. Geologeja tarvitaan tutkiakseen paremmin Kanadan alueita ja Alaskan alueita, joilla jäätiköt ja tundran alueet vangitsevat todennäköisesti merkittäviä öljyvarantoja.