盖层是指位于储集层之上能够封隔储集层使其中的油气免于向上逸散的保护层。
封闭机理
盖层的好坏直接影响油气在储集层中的聚集和保存。常见的盖层有泥岩、页岩、蒸发岩（石膏、盐岩）和致密灰岩，其中以蒸发岩为最好。盖层之所以能封盖油层，是因为盖层具有较高的排替压力。排替压力是指某一岩层中润湿相流体（水）被非润湿相流体（油）开始排替时所需的最低压力。盖层多被水润湿，油气要通过其运移，必须首先排替其中的水；如果驱使石油运移的动力未达到进入盖层所需的排替压力值，则石油就被封闭于盖层之下，即所谓的毛细管封闭。此外，在储集层之上，某些地区存在有欠压实泥岩。欠压实
泥岩，系指泥岩在压实过程中，由于流体排出受阻或来不及排出,因而流体承受了部分上覆地区的有效压应力,使岩层中的流体具有高于静水压力的异常压力，岩石则承受较低的有效压应力形成欠压实。它可以形成压力封闭使下伏储集层中的油气不能向上逸散。但无论是毛细管封闭还是压力封闭，都很难阻挡天然气的分子扩散。因此，天然气藏的盖层要求高，最好的是蒸发岩类。
国内普遍认为天然气的封盖机理主要有毛管压力封闭（物性封闭）、超压封闭和烃浓度封闭3种。
物性封闭：指依靠盖层岩石的毛细管压力对油气运移的阻止作用。因此，也称称之为毛细管压力封闭，也有人称为薄膜封闭。他是盖层封油气最普遍的机理。不少学者则认为盖层厚度与毛管封闭能力相关。随着岩心长度增加，突破压力值将增大，毛管封闭能力也将增强。
超压封闭：盖层依靠异常高流体压力而封闭油气的机理称之为流体压力封闭，简称超压封闭。封盖能力取决于超压的大小，压力越高，能力越强。在沉积盆地中普遍存在，成因主要归于：1）压实排液与沉积速率不平衡；2）水热增压作用；3）蒙脱石向伊利石转化的脱水作用；4）油气生成作用等。超压对游离相、水溶相及扩散相天然气均存在很好的封闭机理。
烃浓度封闭是较盖层物性封闭机理和压力封闭机理问世相对较晚的一种封闭油气机理。地层水中的天然气溶解量是随其所处的温度、压力的增加而增大的，即随埋深的增加，地层水中的溶解气量是逐渐增大的。然而，倘若储集层的直接盖层或上覆盖层本身是生烃岩，且已进入生烃门限，其内有机质演化生成的天然气足以使其地层孔隙水中的含气浓度增大，造成烃浓度向上减小甚至出现向下递减的浓度梯度，可减弱或阻止下伏岩层孔隙水中天然气的向上扩散运移，即盖层对下伏呈分子扩散相向上运移的天然气起到了烃浓度封闭作用。因此，盖层烃浓度封闭只能存在于具有生气能力的盖层中。所谓烃浓度封闭是指具有一定的生烃能力的地层，以较高的烃浓度阻滞下伏油气向上扩散运移。这种封闭主要是针对以扩散方式向上运移的油气起作用。
发育影响因素
盖层是由一定性质的岩石组合形成，所以盖层的形成与一定的沉积环境有关。盖层厚度与油气藏高度具有正比关系；区域盖层在油气聚集和分布中起着重要作用；盆地的沉降演化特征控制了区域盖层的发育状况，从而也在一定程度上决定了油气的富集和分布特点，断裂不发育的稳定型盆地这个特点就更为突出。由于区域盖层对原油性质的控制作用，使重油只能分布于区域盖层的泄漏区。在对任何一个盆地进行早期资源评价时，作出盆地沉降演化曲线，分析区域盖层的分布状况和区域盖层断裂发育情况，有助于提高资源评价的精度和确定主力含油气层系。
盖层其毛细管压力必须等于和大于所圈闭的烃柱浮力。圈闭中烃类的性质和高度不同，其浮力也就不同，对盖层毛细管压力的要求也就不同。同样的岩性随着深度的增大，压实作用和成岩作用越来越强烈，就使优势孔隙直径变小，毛细管压力增大，盖层的遮挡能力增强。
在同样的环境条件下，盖层的性质主要与岩性有关，其优势顺序由好至差大致如下：岩盐一富含干酪根的页岩一粘土质泥岩一石膏一硬石膏一粉砂质页岩一泥灰岩一碳酸盐岩。
分类
不同研究者从不同角度将盖层分为不同类型。一般是根据盖层的岩性、分布范围、成因、均质性和组合方式等进行分类。
岩性分类
膏岩类盖层 ：膏岩类是一类最佳盖层。包括石膏、硬石膏和盐岩。
泥质岩类盖层：是油气田中最常见的一类盖层。分布最广、数量最多、几乎产于各 种沉积环境。
碳酸盐岩类盖层：由碳酸盐参半，或为主，或纯由碳酸盐组成的一类非渗透性岩层。它主要包括泥灰岩、泥质灰岩、硫酸化灰岩和致密灰岩等。
按照分布范围
所谓区域盖层和局部盖层是按油气盖层在沉积盆地内的展布情况而定的一种盖层分类。
区域性盖层：区域盖层是覆盖于全省地或全凹陷的岩性稳定，具有一定厚度、封闭能力良好的盖层。区域盖层基本上控制着含油气盆地内油气的纵向分布规律，因为它限制着一个沉积单元地层的烃类向上运移至上一个单元地层中去，所以，区域盖层是划分地层剖面上不同含油气组合的界限。当然,若有大断层存在，油气可能通过断层作跨越含油气组合的垂向运移。
区域性盖层是控制盆地油气富集程度和油气纵向分布的重要条件之一，区域盖层上下的油气性质有重大差异，区域盖层的发育与盆地沉降类型有关，可以通过沉降曲线判断盆地区域盖层的纵向分布。
一个盆地可以存在一个或几个区域盖层，有时生油层本身就是主要区域盖层。它对油气的控制作用主要表现在三个方面：第一，区域盖层和生油层分布共同控制了纵向油气分布的基本特点；第二，区域盖层的发育特点基本上决定了该地区的油气聚集条件；第三，区域盖层控制了油气性质的差异。
区域盖层上下油气的丰度截然不同，表明区域盖层聚集保存油气的重要作用。在断层不发育的盆地，这一点更为明显。
局部性盖层：局部盖层是对一个或几个油气藏起封盖作用的盖层。局部盖层只控制盆地内油气的局部分布，它的岩性和厚度特征对具体油气藏的烃柱高度有着一定的影响。范围较之区域性盖层要小，同样可以产生油气圈闭。
盖层与油气藏的位置关系分类
就地层剖面上的油气储盖组合特征来说，人们把直接盖层之上具有较大厚度，有封堵能力的岩性段称为上覆盖层。显然，区域盖层往往是上覆盖层，而直接盖层多数是局部盖层，但不排除上覆盖层也可以是直接盖层。当存在上覆盖层的情况下，直接盖层的要求不大，这有大量的油气田实例。
直接盖层：局部性盖层。
上覆盖层：区域性盖层。上覆盖层(或区域盖层)不仅控制着含油气盆地内油气的纵向分布规律，作为盆地内或凹陷内的一个阻止油气向上逸散的大“被子”，它不仅对油气的渗滤作用起着封闭作用，而且在一定条件下对天然气通过直接盖层(或局部盖层)的扩散又有着屏蔽作用。
特殊盖层
特殊盖层有水合物盖层，沥青盖层等。