石油是一種粘稠狀的，由多種碳氫化合物組成的液體。900年前，中國宋代科學家沈括（1031-1095）首次在《夢溪筆談》中使用“石油”這個名稱。盡管，很早就有過零星的關于石油的記載，例如17世紀有人介紹過石油可作潤滑劑、油漆、燈油等，并曾建廠提煉，18世紀又有人發明了煤油燈，且有人建廠專門提煉燈用煤油，但是，石油被大規模開采和利用還是近百年來的事情。七十年代以來，對石油需求量猛增，全世界1968-1978年開采的石油與此以前110年開采的量相等。中國目前最大的油罐，罐底的面積相當于一個足球場，罐體高度為21.8米，可容納十萬立方米原油。今天，石油已經成為人們生活中不可缺少的物質。無論在空中、在海洋、還是在陸地上，對提供動力來說，石油都起著越來越大的作用。對提供化工原料來說，石油正在發揮著它巨大的潛力。石油的利用，促進了整個世界的進步。
石油煉制的第一步是利用石油組成成分的沸點差異進行分離。1823年，俄國人杜賓寧兄弟建立了蒸餾裝置。到了十九世紀中葉人們開始對原油進行分餾。當時認為揮發性油危險而將其棄去，主要提煉供燈用的煤油。到十九世紀末，出現了多種內燃機，需要大量汽油作為燃料，這便使對石油的簡單分餾轉變為多提煉汽油。從1906年開始，人們把酒精精餾塔用于石油精餾。后經不斷改進，到1923年出現了減壓蒸餾法，這便可以從石油獲得更多的汽油、煤油、柴油和潤滑油。隨后，
汽車工業需用汽油的量越來越大，而原油中輕質餾分的含量又不超過20-30%，若僅采用精餾的方法，必然不能解決供不應求的矛盾，于是，發展起來了裂解蒸餾法。
裂解原理是英國人瑞特伍德于1889年首先提出的，他通過高溫加熱，把分子量大的烴類分解為分子量小的烴類化合物。在工業上首先采用液相裂解過程，裂解裝置為美國人柏爾頓最早建立，并被廣泛采用。柏爾頓法于1912年獲得專利權，到1921年就有800個以上的柏爾頓裂解蒸餾釜工作。人們在實踐中發現，通過裂解得到的揮發性油比直接蒸餾所得到的更適用于內燃機。為了鑒定揮發性油的質量而提出了“辛烷值”的概念，從裂解得到的揮發性油，其辛烷值高，而從直接蒸餾得到的則辛烷值低。二十世紀以來，隨著航空和
交通運輸事業的飛速發展，要求有更多的高辛烷值汽油，于是又出現了催化裂化方法。
最早的、具有代表性的催化裂化方法是胡德利法，它用含水硅酸鋁做催化劑，可得到大量高辛烷值的揮發性油，于1936年在美國實現了工業化。五十年代以后又發展起來了加氫裂化，它是在氫氣和催化劑存在下，把使用價值低的、沸點高的餾分轉化為沸點低的液體產品，于1959年7月在美國加州美孚石油公司投產，這是加氫裂化在煉油工業中工業化的開端，它是煉油工業中比較先進的生產工藝。
1919年，美國美孚石油公司以石油產品丙烯為原料，采用硫酸水合法生產異丙醇，并于1920年投產。這是
石油化工的開端。1940年11月實現了催化重整的工業化，在第二次世界大戰期間曾用以生產TNT（三硝基甲苯）炸藥。到了1949年，美國環球油品公司研究成功了鉑重整并實現了工業化，催化重整開始發展起來。在煉制石油過程中，人們發現石油裂化后的氣體中含有相當數量的烯烴，不過，其中作為化工最主要的原料乙烯含量卻比較少。于是人們又設法擴大乙烯的來源。美國聯合碳化物公司于1920年將乙烷及乙烷與丙烷的混合物進行了脫氫和高溫裂解以制取乙烯的實驗，于1923年投產，建成了第一個石油人工基地。從此興起了石油化工，并得到高速發展。