La petrolchimica è quel ramo della chimica che sfrutta, raffina e produce tutti i derivati del petrolio e il gas naturale sotto forma di industria. Il procedimento svolto dal settore petrolchimico è molto complesso, le materie prime derivate da queste industrie sono oggi fondamentali per lo sviluppo della vita nella società. Il carburante, il gas domestico, i fertilizzanti, l'asfalto e altri composti del petrolio nero e del gas sono tra le rocce della terra utilizzati per fornire servizi essenziali come il trasporto, il riscaldamento, la semina e la produzione alimentare.
Molti paesi dipendono dall'industria petrolchimica come principale fonte di reddito, il Venezuela ad esempio, basa la sua economia quasi interamente sul petrolio e sul gas naturale, perché la sua posizione geografica privilegiata gli consente di sfruttare una delle riserve più prolifiche del pianeta. Altri articoli come quelli prodotti dal settore agricolo sono responsabili di meno del 10% dell'afflusso monetario del paese.
Nei prodotti petrolchimici per l'estrazione di petrolio e gas naturale, vengono utilizzati processi complessi per aprire buchi profondi nella crosta terrestre, perché il contenuto fossile che è richiesto è negli strati più vicini al centro della terra in piccolo (rispetto al dimensioni del pianeta) serbatoi. Con trapani meccanici giganti e tubi speciali che mantengono la cavità lubrificata e in posizione. Dopo l'estrazione, questo prodotto grezzo viaggia attraverso grandi tubi conduttivi fino agli impianti di raffinazione del "greggio" come viene chiamato petrolio o gas naturale.prima di essere elaborato. Dai processi chimici che vengono qui applicati, derivano prodotti per uso commerciale, domestico e industriale come lubrificanti, carburante (diesel, benzina, diesel), gas da cucina e sostanze come la vaselina.
Tra i gas naturali che vengono estratti nei processi petrolchimici ci sono il metano, il propano e il butano, quando si estrae l' olio da questi si ricavano una serie di prodotti, a seconda del tipo di olio ottenuto. Combinazioni tra prodotti petrolchimici e altre industrie possono portare alla creazione di materie plastiche, gomme e resine che vengono utilizzate per realizzare oggetti come gomma, elastici, parti di veicoli, mobili, palline, tra gli altri.