Petrokemija je ona grana kemije koja iskorištava, rafinira i proizvodi sve naftne derivate i prirodni plin kao industriju. Postupak provodi na području petrokemije je vrlo složen, sirovine dobivene iz ovih industrija danas od temeljne važnosti za razvoj života u društvu. Gorivo, za kućanstvo plin, gnojiva, asfalt i drugi spojevi iz crnog ulja i plina među stijenama na Zemlji se koriste za pružanje osnovne usluge kao što su transport, grijanje, sjetvu i proizvodnju hrane.
Mnoge zemlje ovise o petrokemijskoj industriji kao svom glavnom izvoru prihoda, na primjer Venezuela, svoje gospodarstvo gotovo u potpunosti temelji na nafti i prirodnom plinu, jer joj privilegirani zemljopisni položaj omogućuje iskorištavanje jedne od najplodnijih rezervi na planetu. Ostale stavke poput onih koje proizvodi poljoprivredni sektor odgovorne su za manje od 10% novčanog priljeva u zemlji.
U petrokemiji za vađenje nafte i prirodnog plina koriste se složeni postupci za otvaranje dubokih praznina u zemljinoj kori, jer je potreban sadržaj fosila u slojevima najbližim središtu zemlje u malom (u odnosu na veličina planeta) rezervoari. S ogromnim mehaničkim bušilicama i posebnim cijevima koje šupljinu drže podmazanom i u položaju. Nakon ekstrakcije, ovaj sirovi proizvod putuje kroz velike vodljive cijevi do postrojenja za rafinaciju "Sirove nafte " kako se nazivaju nafta ili prirodni plin.prije obrade. Iz ovdje primijenjenih kemijskih procesa dobivaju se proizvodi za komercijalnu, kućansku i industrijsku upotrebu, kao što su maziva, gorivo (dizel, benzin, dizel), plin za kuhanje i tvari poput vazelina.
Među prirodnim plinovima koji se ekstrahiraju u petrokemijskim procesima su metan, propan i butan, kada se ekstrahira ulje, od njih se dobiva niz proizvoda, ovisno o vrsti dobivenog ulja. Kombinacije petrokemijskih proizvoda i drugih industrija mogu rezultirati stvaranjem plastike, gume i smola koje se koriste za izradu predmeta poput gume, gumica, dijelova vozila, namještaja, kuglica, između ostalog.
