I prodotti petrolchimici sono prodotti chimici organici ottenuti da petrolio greggio e gas naturale da utilizzare nei processi industriali. Esempi di prodotti petrolchimici primari includono metanolo, etilene, propilene, butadiene, benzene, toluene e xilene. Circa il 5% della fornitura annuale di petrolio del mondo viene utilizzata per produrre prodotti petrolchimici. Queste sostanze organiche sono utilizzate per produrre plastica, medicinali, mobili, elettrodomestici, pannelli solari, tubi in PVC, giubbotti antiproiettile, elettronica di consumo, turbine eoliche e parti di automobili.
I prodotti petrolchimici primari attraversano processi chimici per rendere più complicati i prodotti chimici organici che vanno nella produzione di vari articoli. Il metanolo si converte in formaldeide e acido acetico, che diventano materie plastiche, fibre, adesivi e prodotti di carta. L'etilene produce etanolo, polietilene, etilene ossido ed etilbenzene. Questi prodotti petrolchimici a base di etilene producono articoli come plastica, refrigeranti, prodotti farmaceutici e cosmetici. Il propilene produce Styrofoam, il butadiene contribuisce alla gomma sintetica e il benzene produce il nylon sintetico.
Il processo più importante per quanto riguarda i prodotti petrolchimici è la polimerizzazione. Questo processo rende più lunghe catene di molecole organiche che formano materiali più rigidi, come la plastica, la carta e le fibre sintetiche. Queste reazioni chimiche prendono semplici molecole di idrocarburi per renderle più complesse nei prodotti di consumo. L'industria petrolchimica è responsabile di 1,4 milioni di posti di lavoro americani, di cui 214.000 impiegati in impianti petrolchimici.