石油与天然气地质学是资源勘查工程专业的核心课程，通过综合地质学、沉积岩石学及构造地质学知识，系统阐述油气生成机理、储集层特征、圈闭类型与成藏规律。该学科最早可追溯至1949年全国首批设立的石油与天然气地质专业，目前包含52学时理论教学与10学时实验操作环节，涵盖流体势分析、含油气系统等前沿课题。作为国家级精品课程，其教学内容紧密对接油气勘探开发实践，在鄂尔多斯盆地等区域形成断裂构造活化控制成藏等特色理论。

作为石油工程专业的核心课程，该学科聚焦油气藏静态要素（生储盖层）与动态过程（运移保存）的耦合关系研究。综合运用地质学、地球化学、构造地质学方法，建立油气分布预测模型，为含油气盆地评价提供理论支撑。2019年纳入国家一流本科专业建设体系，2020年被陕西省教育厅认定为精品课程。

课程设置8个理论章节，覆盖烃源岩评价、油气二次运移机理等关键领域：

实验环节包含储集岩薄片鉴定、烃源岩热解分析等10项实操项目，配套长安大学研发的《石油地质与钻采工程生产实习指导书》。

西北大学构建的国家级精品资源共享课程（2013年认定），采用案例教学法解析克拉玛依油田等典型实例。长安大学建立含17台套专业设备的实验室集群，开发三维成藏模拟系统用于动态过程演示。教材体系涵盖《石油地质学新进展》（张厚福）等6部著作，同步引进Academic Press出版的《Elements of Petroleum Geology》原版教材。

在油气勘探领域，该学科形成三项核心应用范式：

鄂尔多斯盆地研究中提出的'断裂带活化控藏'理论，成功指导发现3个亿吨级油田。2023年统计显示，依托该学科理论完成的勘探方案使钻井成功率显著提升。