תעשייה פטרוכימית היא בעיקר תעשייה כימית המעבדת נפט גולמי, גז טבעי וחומרי גלם אחרים לסולר, נפט, בנזין, גומי, סיבים, כימיקלים ומוצרים נוספים למכירה. גז תעשייתי וגז בתפזורת ממלאים תפקיד חשוב בתעשייה זו. אצטילן, אתילן, פרופילן, בוטן, בוטאדיאן וגזים תעשייתיים אחרים הם חומרי הגלם הבסיסיים של התעשייה הפטרוכימית.