Usmerjena vrtina je običajno naftna vrtina, ki je izvrtana v tla v smeri, ki ni navpična. To je storjeno iz več razlogov in je bil pomemben napredek pri vrtanju nafte in drugih fosilnih goriv, kot je zemeljski plin, nedavni napredek pri vrtanju pa omogoča celo horizontalno usmerjeno vrtanje. Smerno vrtanje se izvaja, ko cilj ni neposredno pod vrtalno ploščadjo, kar lahko nastane iz različnih razlogov, vključno z željo po ohranitvi površinskih značilnosti, kot so občutljiv teren, različni ekosistemi ali zgodovinske strukture. Včasih je koristno vrtati usmerjeno vrtino, ki cilja na posebne podzemne značilnosti, kot so plasti ali cone, ki vsebujejo nafto ali plin, pri čemer se izogibamo drugim, kot so težke plasti kamnin in vodonosniki.
Tehnologije in tehnike usmerjenega vrtanja so bile razvite za dosego prej nedostopnih ali težko izkoriščenih virov nafte in zemeljskega plina. K njihovemu razvoju je prispevala tudi želja, da bi dosegli nekatere od teh virov, ne da bi lahko zgradili vrtalne objekte neposredno nad cilji. Medtem ko je večina opreme, ki se uporablja pri usmerjenem vrtanju, enaka oprema, ki se uporablja pri običajnem vrtanju, je za vrtanje usmerjene vrtine potrebna specializirana oprema, kot so fleksibilne cevi in specializirane asimetrične in vodljive vrtalne glave.
Pogosto se smerna vrtina začne kot standardna navpična vrtina, ki po doseganju določene ciljne globine spremeni smer. Včasih se smerna vrtina obrne tako, da se nadaljuje vodoravno, pri čemer se izkorišča plast produkta, ki nosi kamen ali pesek. Tovrstno vrtanje je lahko zelo uporabno, če želena ciljna plast ni zelo globoka, ampak je razpršena na širokem območju. Z uporabo usmerjenega vrtanja je mogoče takšno plast izkoristiti samo z eno vrtino, namesto da bi zahtevali številne vrtine, ki bi bile potrebne z uporabo običajnih tehnik vertikalnega vrtanja.
Večino usmerjenih vrtin izvajajo naftna in zemeljska industrija, včasih pa se zgradijo tudi druge usmerjene vrtine, zlasti pri vrtanju za vodo ali raziskovanje. Veliko informacij o notranjosti Zemlje se je mogoče naučiti z uporabo tehnologije, kot je radar za prodor v tla, vendar je veliko raziskovalnih vrtin pogosto še vedno potrebnih, preden se lahko izvrtajo proizvodne vrtine. Raziskovalna usmerjena vrtina lahko zbere veliko več informacij kot tradicionalna vertikalna vrtina. Pravzaprav lahko ena raziskovalna vrtina pogosto prinese toliko informacij kot več navpičnih vrtin.