不稳定试井是最常用的一种试井方法。分为压力恢复试井、压力降落试井和不关井试井等。它是通过改变油井的工作制度，使井底压力发生变化，并根据压力变化资料来研究油井控制范围内的地层参数和油井完善程度，推算地层压力，及判断油井附近断层的位置等。
不稳定试井分析方法开始于20世纪20年代（1920—1930年间），主要研究晚期资料以推算油藏平均压力。1950—1960年间进一步发展了以分析中期资料为主的不稳定试井分析方法，将实测井底压力和相对应的时间数据绘制在半对数坐标系中，找出直线段进行分析，这就是以HOMER为主创立的常规试井分析方法。我国油田从60年代初期大量使用常规试井分析来确定油层压力和地层参数，判断油藏边界状况，估计酸化，压裂效果等。
测试井的完善程度；井底伤害情况；评价酸化压裂效果；井筒储存效应的影响程度；测试层的流动系数或渗透率；地层压力；测试影响范围内的储量；边界性质、夹角、距离等；井间连通情况。
不稳定试井法之一。生产井在稳定生产的条件下，关井测量并绘制出井底压力随时间的恢复曲线。利用它的直线段斜率可以推算出生产层的水动力学参数（如渗透率）、地层压力和井的完善系数。此法在50年代开始广泛应用。
不稳定试井法之二。生产井在关井后达到相对稳定状态后重新开井生产，测量并绘制出井底压力随时间的降落曲线。注入井停注后也类同。测出压力降落曲线的趋势和压力恢复曲线相反，原理和作用基本相同。此法在60年代开始广泛应用。
不稳定试井法之三。在同一油、气藏内，改变一口井的工作状况后，在邻近的一口井中也会出现一个不稳定的压力变化阶段。工作状况改变了的井称为“激动井”，后一种井称“反映井”。在反映井中测出压力变化曲线，结合两口井过去的生产记录，可以测定井间的地质状况和水动力学参数。这是一种多井的不稳定试井法，可用以解决较复杂的
油藏工程问题。此法创始于50年代，并已得到广泛的应用。
不稳定试井法之四。是干扰试井法的新发展。在激动井（脉冲井）中周期地开井和关井，形成脉冲讯号在反映井中用高灵敏度仪表测出脉冲式的压力变化曲线。通过分析，可在较短的时间内获得与其他不稳定试井法相同的结果。此法创始于60年代。并已推广。
各种不稳定试井方法的根本点都是测量压力随时间的变化而后加以分析，改变井的产量也能达到同样的目的，这样的试井方法称为多产率试井。优点是不要关井，产量损失较小；缺点是压力变化的量极小，因而要用灵敏度极高的压力计。