يقع الرف العربي إلى الشرق من الدرع العربي. ويشكل نحو ثلثي مساحة شبه الجزيرة العربية. وقاعدته هي صفيحة الدرع العربي نفسها، التي ترجع إلى زمن ما قبل الكامبري. والرف العربي هو تتابع من الصخور الرسوبية، التي ترسبت على اليابسة والمياه الضحلة، وتراوح أعمارها بين الزمن الكامبري والبلايوسين. وبصفة عامة يكون ميل هذه الطبقات الصخرية في إتجاه الشرق بعيداً عن الدرع العربي، ويكون ميلاً خفيفاً، ويراوح سمكها بين الصفر في الطرف عند الدرع الغربي، و6 آلاف متر في حوض الخليج العربي والربع الخالي. وتتكون الصخور الأقدم التي ترسبت خلال حقب الحياة القديمة، أي بين عصريَ الكامبري والبرمي- من الحجر الرملي والطفل. أما الصخور التي ترسبت في الحقب المتوسطة والحديثة، فتتألف إجمالا من الحجر الجيري. وقد تكون النفط في الطبقات الرسوبية العميقة، بفعل الضغط والحرارة الواقعين على الروايب المطمورة، الغنية بالمواد العضوية. ثم انتقل إلى طبقات أخرى من خلال الصخور المسامية، حيث إنحبس في مكامن مثل الطبقات المحدبة، التي تعلوها صخور غير مسامية، مثل الطفل. إضافة إلى النفط، فإن طبقات الصخور المسامية في الرف العربي تحتي على مكامن مهمة للمياه الجوفية، أهمها مكمن الوسيع في المنطقة الوسطى من من المملكة العربية السعودية؛ ومكمن أم رضمة في الجزء الشرقي من شبه الجزيرة العربية؛ ومكمن ساق في وسط شبه الجزيرة العربية وشماليها.