残余油指经过某一采油方法或驱替作用后，仍然不能采出而残留于油层孔隙中的原油。其体积在岩石孔隙中所占体积的百分数称为
残余油饱和度，用Sor表示。可以理解，驱替结束后残余油是处于束缚状态、不可流动状态的。
剩余油是指油层在开发过程中的某一时刻仍保存在油层孔隙空间的那部分原油，通过加深对地下地质体的认识和改善生产工艺等措施，可以采出这部分原油。例如，构造高部位水未波及到的原油；河道边差部位低渗透夹层内和水绕过带的剩余油；井间未被钻遇到的透镜状砂体中的原油；局部不渗透遮挡（如断层）处的原油等。这部分油在宏观上是连续分布的，其形成与油藏平面和厚度上的宏观非均质性、注采井网的布置以及注入剂的流度和性质等有关。剩余油是残余油的一部分。
残余油是指在一定的开采条件下不能被采出的那部分原油；也可以说在一定的开采条件下水波及区内或孔道内已驱过区域仍然残留、未能被驱走的原油。例如，毛细管力束缚的残余油，它残留在工作剂通过的地带，而在细小的孔隙中完全被毛细管力束缚的油；或由于压力梯度小，油不流动，或岩石表面的薄膜油等。这类油分布是微观的，且大多不连续。
许多老油气田面临废弃，技术无论如何更新，还有一半以上的原油是无法回收的，油田一旦废弃，这些储量将永远失去。以大庆油田为例，至少有40× 108 t的残余油适合微生物转化，按Finkelstein等的生物模拟转化率计算，如果全部转化成天然气，将有2.4× 1012 m3天然气产生，即使只有5%的转化率，其形成的天然气量也高达1 200×108m3。尽管计算过于简化，但计算结果显示这些无法开采的埋藏有机质确实具有巨大的生产甲烷潜力，而且这种技术如能投入商业化应用，一大批枯竭油田的生产设施就有可能继续发挥很长时间的作用。
同样有很多煤炭由于埋藏深度过大，常常无法获得有经济效益的开采，而开采油页岩生产石油也往往缺乏商业意义。所有这些现有技术难以开采的埋藏有机质，都是生产生物甲烷的可利用资源。研究产甲烷菌在地下活动还可与
二氧化碳的地下埋存、降低温室效应气体排放结合起来，把注入地下的二氧化碳作为产甲烷菌还原的底物，把养分和产甲烷菌注入到生物降解油藏，或即将废弃的残余油藏，在合适的生长条件下，利用产甲烷菌把二氧化碳转化成甲烷气。这不仅能提供可持续的甲烷生产，还有助于实现二氧化碳的零排放，为可持续、无污染、低成本能源开发奠定基础。