Mae diwydiant petrocemegol yn ddiwydiant cemegol yn bennaf sy'n prosesu olew crai, nwy naturiol a deunyddiau crai eraill yn ddiesel, cerosin, gasoline, rwber, ffibr, cemegau a chynhyrchion eraill ar werth. Mae nwy diwydiannol a nwy swmp yn chwarae rhan bwysig yn y diwydiant hwn. Asetylen, ethylene, propylen, butene, bwtadien a nwyon diwydiannol eraill yw deunyddiau crai sylfaenol diwydiant petrocemegol.