Öljy- ja kaasuteollisuus, jota kutsutaan myös öljyteollisuudeksi, koostuu kaikista maailmanlaajuisista pyrkimyksistä ottaa hiilivetyjä maasta ja käsitellä niistä hyödyllisiä aineita. Tämä toimiala voidaan jakaa useisiin perusluokkiin, kuten louhinta, käsittely ja kuljetus. Öljyn ja kaasun louhinta voi tapahtua maalla tai merellä, ja eri puolilla maailmaa on erilaisia hiilivetykertymiä. Öljy- ja kaasuteollisuuden jalostuskomponentti on vastuussa bensiinin ja dieselpolttoaineiden valmistamisesta, jotka ovat välttämättömiä autojen käyttämiseen, mutta joka myös edistää muovien, lannoitteiden ja monien muiden aineiden tuotantoa. Öljy- ja kaasuteollisuuden jakelu sisältää putkilinjoja, säiliöaluksia ja muita keinoja kuljettaa raaka -aineita jalostuslaitoksiin ja jalostettuja materiaaleja loppukäyttäjille ja muille teollisuudenaloille.
Ihmiset ovat käyttäneet puhdistamattomia öljytuotteita esihistoriallisista ajoista lähtien, vaikka öljy- ja kaasuteollisuus on suhteellisen uusi. Öljyn teollinen louhinta ja käsittely aloitettiin vasta 19 -luvulla, ja luonnonöljyt ja hiili olivat edelleen tärkeitä lämmön- ja sähkönlähteitä aina 20 -luvulle asti. Varhaiset hiilivetyjen etsintä- ja louhintatoimet tehtiin Pennsylvaniassa Yhdysvalloissa ja myös muissa paikoissa, kuten Venäjällä. Ensimmäiset modernit jalostamot rakennettiin 1850 -luvulla, ja ensimmäistä öljysäiliöalusta käytettiin raaka -aineiden kuljettamiseen vuonna 1878.
Öljy- ja kaasuteollisuus muodostuu kahdesta pääluokasta, joita kutsutaan tuotantoketjun alkupäähän ja loppupäähän. Tuotantoketjun alkupään toimintoja kutsutaan usein öljyteollisuuden etsintä- ja tuotantokomponentiksi. Näihin toimintoihin kuuluu uusien öljyvarastojen etsiminen, tutkimuskaivojen poraus ja hiilivetyjen vetäminen pintaan.
Öljyteollisuuden alkupään komponentti on myös vastuussa eri hiilivetyjen erottamisesta, tyypillisesti raakaöljyksi ja maakaasuksi. Monet hiilivetykertymät sisältävät molemmat nämä tuotteet, vaikka kaikkia talteenottotoimenpiteitä ei ole suunniteltu kummankin talteenottoon. Jotkut porausoperaatiot yksinkertaisesti polttavat pois maakaasun tai ruiskuttavat sen takaisin maahan.
Jalostus ja kuljetus ovat öljy- ja kaasuteollisuuden tärkeimpiä loppupään toimintoja. Maakaasua ja raakaöljyä kuljetetaan usein sisämaan kautta putkilinjoilla, vaikka suuret säiliöalukset voivat kuljettaa myös hiilivetyjä veden yli. Öljy- ja kaasuteollisuuden jalostussektori koostuu pääasiassa jalostamoista, joita käytetään muuttamaan raakaöljystä erilaisia hyödyllisiä tuotteita. Tämä saavutetaan ensisijaisesti jakotislauksella, vaikka erityyppisten hiilivetyjen saavuttamiseksi voidaan käyttää myös erilaisia krakkausmenetelmiä.