油頁巖原位開采技術就是通過直接給地下油頁巖加溫的方式，使其在地下進行裂解，生成油氣，通過生產井采出。該工藝對於中深層油頁巖（300m以深）開發具有優勢；另外，由於該工藝不需要露天和礦井開采，沒有大量的油頁巖廢料堆積，副產物非常少，水資源的用量也非常少。該工藝是目前國際上各大石油公司重點研發與攻關的技術。
目前在原位開采技術研究方面，美國殼牌公司ICP冷凍墻技術、埃克森-美孚公司Electrofrac TM水平井導電介質加熱技術、鉆石能源公司EGL閉路循環技術處於世界領先水平；其中殼牌ICP冷凍墻技術相對成熟，是殼牌公司投入巨資研發出來的開采油頁巖及其他非常規資源的專利技術，對開發深部油頁巖尤其有用。ICP技術開采油頁巖的基本原理是：在地下對油頁巖礦層進行加熱和裂解，促使其轉化為高品質的油或氣，再通過相關通道將油、氣分別提取出來；將這些高品質的油（氣）采集到地面進行加工後，可生產出石腦油、煤油等成品油。其優點是提高了資源開發利用效率，減少了開采過程中對生態環境的破壞，即少占地、無尾渣廢料、無空氣汙染、少地下水汙染及最大限度地減少了有害副產品的產生。盡管該項技術現在還未完全商業化，但關鍵的工藝、設備等技術問題都已解決，並在美國科羅拉多州和加拿大艾伯塔省進行了商業示範。
中國油頁巖原位開采研究剛剛起步，基礎理論研究和工藝技術研究缺乏，在理論技術工藝研究上，基本屬於起步階段。
在原位開采技術中，以加熱技術最為關鍵。按照加熱方式，原位開采加熱技術可分為3種，即電加熱技術、蒸汽加熱技術和輻射加熱技術，以電加熱技術較為成熟。
（1）電加熱技術：技術成熟，容易控制，但加熱速度較慢，容易造成熱量大量損失，成本較高，產生的油氣壓力較低，難開采等。
（2）蒸汽加熱技術：加熱速度較快，並且由於流體壓力的作用，產生的裂縫壹般不會閉合，產出的油氣易於開采；加熱過程中流體流速過快，易形成流體短路，僅與油頁巖進行少量熱交換就流出地層。
（3）輻射加熱技術：產生的熱量穿透力強，加熱速度較快；但技術難度較大，成本較高。