煉油一般是指石油煉制，原來是將石油通過蒸餾的方法分離生產符合內燃機使用的煤油、汽油、 柴油等燃料油，副產品石油氣和渣油；比燃料油重的組份，又通過熱烈化、催化裂化等工藝化學轉化為燃料油，這些燃料油有的要采用加氫等工藝進行精制。重的減壓渣油則經溶劑脫瀝青過程生產出脫瀝青油和石油瀝青，或經過延遲焦化工藝使重油裂化為燃料油組份，并副產石油焦。潤滑油型煉油廠經溶劑精制、溶劑脫蠟和補充加氫等工藝，生產出各種發動機潤滑油、機械油、變壓器油、液壓油等各種特殊工業用油。近年來加氫工藝更多地用于燃料油和潤滑油的生產中。此外，為石油化工生產原料的煉油廠還采用加氫裂解工藝。
常壓蒸餾和減壓蒸餾習慣上合稱常減壓蒸餾，常減壓蒸餾基本屬物理過程。原料油在蒸餾塔里按蒸發能力 煉油廠分成沸點范圍不同的油品(稱為餾分)，這些油有的經調合、加添加劑后以產品形式出廠，相當大的部分是后續加工裝置的原料。因此，常減壓蒸餾又被稱為原油的一次加工。包括三個工序：原油的脫鹽、脫水 ；常壓蒸餾；減壓蒸餾。
催化裂化是在熱裂化工藝上發展起來的，是提高原油加工深度，生產優質汽油、柴油的工藝操作。原料主要是原油蒸餾或其他煉油裝置的350~540℃餾分的重質油。催化裂化工藝由三部分組成：原料油催化裂化、催化劑再生、產物分離。催化裂化所得的產物經分餾后可得到氣體、汽油、柴油和重質餾分油。部分重質油返回反應器繼續加工稱為回煉油。催化裂化操作條件的改變或原料波動，可使產品組成出現變化。
催化重整是在催化劑和氫氣存在下，將常壓蒸餾所得的輕汽油轉化成含芳烴較高的重整汽油的過程。如果以80-180℃餾分為原料，產品為高辛烷值汽油；如果以60-165℃餾分為原料油，產品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烴，重整過程副產氫氣，可作為煉油廠加氫操作的氫源。重整的反應條件是：反應溫度為490-525℃，反應壓力為1-2兆帕。重整的工藝過程可分為原料預處理和重整兩部分。
加氫裂化過程是在高壓、氫氣存在下進行，需要催化劑，把重質原料轉化成汽油、煤油、柴油和潤滑油。加氫裂化由于有氫存在，原料轉化的焦炭少，可除去有害的含硫、氮、氧的化合物，操作靈活，可按產品需求調整。產品收率較高，而且質量好。
延遲焦化是在較長反應時間下，使原料深度裂化，以生產固體石油焦炭為主要目的，同時獲得氣體和液體產物。延遲焦化用的原料主要是高沸點的渣油。延遲焦化的主要操作條件是：原料加熱后溫度約500℃，焦炭塔在稍許正壓下操作。改變原料和操作條件可以調整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。
