PETROKİMYA petrol türevi maddelerle ilgili bilim, teknik ve sanayi dalı. Petrolden ve doğal gazlardan çıkan ürünlerin tümü ve bunların işlenerek çeşitli sanayi dalları için hammadde haline getirilmesi, petrokimya sanayinin alanına girer. Ancak elde edilen ürünlerin mekanik yoldan tüketim mallarına (tekstil ve plastik maddeleri, araba lastiği) dönüştürülmesi, petrokimya sanayinin alanına girmez.
Petrokimyanın doğuşu 1920-1925 yıllarına rastlar. Benzin, gaz ve motorin gibi yakıtlar dışında kalan petrol türevlerinin değerlendirilmek istenmesi bu sanayinin doğuşunu sağlamıştır. 2. Dünya Savaşı’nda sentetik kauçuk ve patlayıcı madde yapma zorunluluğu da petrokimya sanayinin gelişmesini hızlandırdı. 1950’den itibaren petrol sanayine, asıl uğraşı alanı olan akaryakıt ve yakacak üretimine, asıl kimya sanayini beslemeye yarar olefinler, aromatikler, amonyak ve asetilen gibi birtakım ürünler eklendi.
Petrokimyanın temel yöntemi olan Steam-cracking ile elde edilen CnH2n dizisinden doymamış hidrokarbürler olan olefinler, (etilen, propilen ve benzerleri) pek çok organik kimya ürünü elde etme olanağı verir: Asitler, glikoller, aminler, eterler, aldehitler, alkoller ve ketonlar. Etilenin klorlanması PVC denen plastik maddenin temeli olan vinilklorür elde etmenin en kolay başvurulan yoludur. Bunlara doğrudan doğruya olefinlerden elde edilen başka polimerler de eklenmiştir: Polietilen, bunların başında gelir. Bunların ikisi de sertleştirme ve kalıplama yoluyla, oyuncak ve kap kacak başta olmak üzere, binlerce eşyanın yapımına yarar.
PVC gibi, polietilen gibi maddelerin yıllık üretimi, bütün dünyada 5 milyon tonu bulur. Daha özel plastik bir madde olan polipropilen üretimi ise daha azdır. Steam-cracking (buharlı parçalama) yöntemi ile; petrolden daha başka ürünler de elde edilir: Bütadiyen, polibütadiyen, stiren-bütadiyen ve nittil. Petrokimya ürünlerinin bir başka grubu aromatiklerdir: Bunlar da petrokimya sanayinin önemli ürünlerinden-olan naylon, tergal gibi maddelerin yapımına yarar. Bir başka ürün de asetilendir ki, akrilik tekstiller, selüloz asetat, yapıştırıcılar ve vinil boyalar hep bundan türetilir.
Yine bu sanayide elde edilen hidrojen, amonyak yapımında kullanılır. Amonyak ise azotlu gübrelerin temel maddesidir. Bütün bu sayılanlar, petrokimya ürünlerinin genel bir sıralamasıdır. Bu sanayinin sağladığı hammaddelerle ve olanaklarla yapılabilen maddeler sayılamayacak kadar çoktur. Bundan ötürü, petrol üreticisi olsun ya da olmasın her ülkenin en başta kendi gereksinimini karşılamak amacıyla petrokimya sanayini geliştirmesi çağımızın kaçınılmaz gereğidir.