Industri petrokimia adalah sekelompok perusahaan yang memproduksi senyawa organik dari minyak bumi dan jenis bahan bakar fosil lainnya. Produk petrokimia digunakan untuk membuat barang seperti plastik, kosmetik, pelumas dan cat. Ini berbeda dengan industri perminyakan, yang menghasilkan bahan bakar yang digunakan untuk energi, transportasi, dan pemanas. Produksi petrokimia adalah komponen kunci dalam hampir semua proses manufaktur di seluruh dunia. Sementara AS dan Eropa Barat telah menjadi pusat produksi petrokimia terbesar sejak akhir Perang Dunia II, negara-negara di Timur Tengah dan Asia juga telah mengembangkan pusat pemurnian dan pemrosesan untuk mendukung manufaktur mereka sendiri.
Sesuai dengan namanya, petrokimia paling sering dihasilkan dari minyak bumi, meskipun senyawanya juga dapat disuling dari bahan bakar fosil lain seperti batu bara dan gas alam. Di beberapa daerah, petrokimia juga dihasilkan dari tebu, jagung dan sumber pertanian organik lainnya. Hal ini sering dilakukan di negara-negara yang memiliki sedikit sumber bahan bakar fosil tetapi memiliki ruang untuk pertanian skala besar. Produksi petrokimia memakan sekitar 5 persen dari pasokan tahunan minyak dan gas, mendorong penelitian ke sumber terbarukan alternatif dengan harga yang kurang stabil.
Proses produksi biasanya dimulai di kilang di mana bahan bakar fosil mentah dipisahkan menjadi komponen yang lebih ringan yang digunakan untuk bahan bakar dan petrokimia. Industri mengambil produk olahan ini dan mengolahnya menjadi berbagai petrokimia, seperti etilena, propilena, butadiena, benzena, toluena, xilena dan gas sintetis. Proses ini dikenal sebagai cracking dan dapat dilakukan dengan panas atau katalis kimia. Produk-produk ini kemudian digunakan untuk memproduksi barang-barang untuk konsumen dan industri lainnya.
Produksi petrokimia dapat menjadi proses yang berbahaya mengingat suhu tinggi dan senyawa volatil yang terlibat. Selain risiko ledakan bahan kimia dan kebakaran, fasilitas ini juga dapat berkontribusi terhadap pencemaran udara dan air. Banyak negara dengan hati-hati mengatur pembangunan dan pengoperasian fasilitas produksi petrokimia untuk mengurangi risiko dan kerusakan lingkungan. Di beberapa daerah, emisi karbon dioksida (CO2) dari industri petrokimia juga dipelajari untuk menentukan pengaruhnya terhadap iklim global.
Pembentukan industri petrokimia menandai titik penting dalam pengembangan teknologi manufaktur manusia. Dengan bahan sintetis yang berasal dari petrokimia, manufaktur tidak lagi sepenuhnya bergantung pada bahan alami seperti karet dan kapas untuk membuat barang konsumsi seperti ban dan pakaian. Banyak barang yang beredar di pasaran mengandung bahan sintetik yang berasal dari industri petrokimia, baik pada produk itu sendiri maupun pada kemasannya.