Naftna vrtina je jašek, izvrtan skozi del zemeljske skorje z namenom pridobivanja surovih naftnih derivatov. Od zasnove vodnjaka do njegove opustitve je skozi več stopenj razvoja. Naftne vrtine je mogoče vrtati na različnih lokacijah in ne dajejo vse enakega izdelka. Vedno bodo proizvedli vsaj majhno količino zemeljskega plina, ki ga lahko zajamejo za prodajo ali pa tudi ne.
Najstarejša zabeležena naftna vrtina je bila zgrajena leta 347 pred našim štetjem na Kitajskem, tehnologija pa se je na Japonsko razširila do sedmega stoletja. Te preproste vrtalne konstrukcije, izdelane iz bambusa, so bile zamenjane z izpopolnjevanjem tehnologije in postopkov. Sodobna doba je prinesla naftne vrtine, ki so bile izvrtane s trdim kablom, nato pa rotacijske vrtalne vrtine. Sodobne tehnike vrtanja omogočajo skoraj vodoravno vrtanje, kar zagotavlja dostop do zalog nafte, ki so globoko pod zemljo.
Vrtanje se začne, ko je izbrano primerno mesto in so vsi načrti dokončno izdelani. Izvrtana je luknja med 5 in 50 palcev (12.7 do 91.4 cm). Ta del je najširši segment luknje, saj bo vsak naslednji izvrtani segment nekoliko manjši, da se zmanjša pritisk, ki nastane od spodaj. Ko je vsak odsek izvrtan, se v luknjo vstavi jekleno ohišje in na mestu cementirano. Običajno v eni luknji ni izvrtanih več kot pet zaporednih segmentov.
Naftna vrtina mora biti dokončana, kar pomeni, da mora biti prilagojena za pridobivanje in pridobivanje nafte. Pogosto je tlak, ki se je ustvaril znotraj rezerve, dovolj močan, da iztisne olje samo od sebe, če pa je raven tlaka nezadostna, je namesto tega nameščena črpalka. Olje nato zbira vrsta ventilov, znanih kot proizvodna drevesa, nameščena na vrhu naprave. Ti spremljajo tlak olja v vrtini in se ustrezno prilagajajo. Sčasoma bo namestitev opuščena, ko obratovanje ne bo več donosno.
Naftna vrtina lahko proizvaja predvsem nafto ali plin in lahko proizvaja oboje. Majhne količine zemeljskega plina, ki je stranski produkt nastajanja nafte same, so prisotne v vsaki naftni vrtini. Nekatere vrtine skoraj v celoti proizvajajo plin.
Naftne vrtine se lahko nahajajo na kopnem ali na morju. Funkcija vrtine je enaka ne glede na lokacijo, vendar so zaradi težavnosti vrtanja in vzdrževanja vrtine v oceanu vrtine na morju veliko dražje. Te vrtine se vrtajo le, če je dokazana prisotnost znatne količine nafte. Prav tako zahtevajo več načrtovanja in imajo več varnostnih zahtev.