含油污泥含有相當大量的油，必須在最終處置之前將之去除。煉油廠產生的污泥不能被安全的處置，除非將其含油量去除到一定程度。此外，在煉油廠的油水分離系統和儲油罐中因為含油原料的累積而產生的污泥的處理費用很高，并且對環境造成很嚴重的污染。石油是一種疏水混合物例如：烷烴，芳香烴，樹脂和瀝青。許多化合物是有毒性的，致突變的和致癌的。
《中華人民共和國污水污泥處理標準》安全指標規定了污泥作為農用時以及園林綠化時的重金屬、農藥殘留、微生物、石油類、對多氯代二苯并二惡英/多氯代二苯并呋喃、可吸附性有機鹵素(AOX)、多氯聯苯(PCB)等的濃度限值。
有很多種方法可以用來處理含油污泥。化學和物理的方法例如：焚燒、氯氧化、臭氧氧化和燃燒，生物的處理方法例如：生物修復、傳統堆肥法等等。現在，隨著技術的發展，含油污泥的低溫冷處理和生物修復成為了兩條有效的處理途徑。
通過比較常規方法處理和冷處理之后污泥，我們可以發現，冷處理之后的樣品上面浮了一層油。最后我們可以發現試管中分三層：最上面的一層是清的浮油，底層是一層深色的沉降物，中間一層是清水。原始的污泥經過24小時的沉降，可以看見上浮液和底部沉降物，但是沒有可見的油相。
油泥中含有的大部分油是難于生物降解的。很多研究證明了生物修復對含油土壤的高效處理，但是只是針對含油量高的污染物。大部分實驗在實驗室中進行，而行業應用的很少。生物修復才剛剛開始，這個意味著先進的處理技術。
