Secondo PlasticsEurope, una commissione commerciale multinazionale dell'industria delle materie plastiche, il petrolio grezzo viene distillato in frazioni, che sono gruppi più piccoli dei componenti che costituiscono il petrolio; alcune di queste frazioni vengono scartate per altri scopi, mentre quelle che vengono utilizzate per produrre materie plastiche vengono quindi ulteriormente elaborate. La principale frazione di olio utilizzata per la produzione di plastica è conosciuta come nafta.
Il petrolio greggio è costituito da molti componenti diversi, con migliaia di elementi naturali mescolati tra loro. Non tutti questi elementi sono utili per la produzione di plastica. La nafta e gli altri componenti del petrolio greggio utilizzati per la produzione di plastica vengono poi ulteriormente lavorati. Una di queste fasi di lavorazione è nota come polimerizzazione, che utilizza ingredienti come l'etilene per convertire la struttura chimica delle frazioni di olio, creando catene lunghe e ripetute di molecole note come polimeri. Tutte le materie plastiche sono considerate polimeri grazie a questa composizione chimica.
Da questo processo può essere prodotta un'ampia varietà di materiali plastici, compresi quelli che possono essere rifusi e stampati, che sono noti come materiali termoplastici e quelli che mantengono la loro forma indipendentemente dal riscaldamento, che sono noti come termoindurenti. Esempi di materiali termoplastici includono polietilene e polistirene, ed esempi di termoindurenti includono poliuretano ed epossido.