一个含油气系统是包含一套有效烃源岩和所有与此烃源岩有关的油气，以及与油气藏赖以形成所必须的所有要素及作用的一个地质系统( Leslie B. Magoon and Wallace G. Dow, AAPG Memoir60)。一个含油气系统模型是一个能够对某整体含油气系统的各种相关作用及结果进行模拟，以了解并预测油气藏分布的数字化模型。一个含油气系统模型还必须是一个动态的模型，即含油气系统模拟需要能够为地质家提供某含油气系统在整个地质演化过程中油气生成、运移、聚集及散失的完整记录。
近年来，含油气系统模拟技术取得了一些进展，其中最重要的进展是由传统的一维和二维技术迈进了三维技术。这一过程是伴随一系列其它领域的发展而实现的，如人们对油气特征预测能力的提高、对高精度数据模型处理能力的提高、以及构造模拟与含油气系统模拟研究流程的有机融合等。而含油气系统模拟领域的最新进展是将先进的风险分析方法作为模拟结果的整体控制框架，有机融入到整体模拟流程中。
含油气系统三维模型是真正能够揭示油气勘探各种关键地质风险因素的地质数据模型，油气充注风险、圈闭风险、油气生成时刻、运移时刻及散失时刻等地质风险因素都可以在三维地质模型中予以全面考虑。三维含油气系统模拟是唯一能够使风险分析在一体化的综合、动态地质数据模型中系统实现的模拟技术，并可确保风险分析过程的吻合性和定量化。一些新的地质统计方法如贝叶斯统计法正不断地被融入到含油气系统模拟的研究流程中，这将进一步提高风险分析的可靠性，并加快风险分析的操作流程。
含油气系统模拟技术的不断进步，提高了地质家对复杂油气藏及其物性空间分布机理及规律的认识，使之对地下油气一些重要物性特征，如气油比、API密度，甚至是复杂的成份组成可以进行分析、了解，并在更高精度条件下进行预测。人们对地下油、气分布的认识不再是一种臆测，而是更为科学的分析。这种分析既可以是区域地质资源分析，又可以是在对周缘卫星构造调查基础上的资产管理分析。
含油气系统模拟技术的不断进步，得益于先进的PVT控制技术、多组份与多相态技术和闪蒸技术的融入，这些技术以前只应用于油藏数值模拟领域，现在已成功地移置到高分辨的大尺度地质模型中。典型的大尺度含油气系统地质模型可涵盖的面积很大，如可将北海挪威区的大部分区域，北海的全部丹麦区，整个阿拉伯联合酋长国，沙特阿拉伯的中/东部分别囊括在一个综合的三维地质数据模型中。
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