Ensisijaisia esimerkkejä öljyn polttamisesta on polttoaineen tai jäteöljyn polttaminen sähköntuotantoa tai lämmitystä varten. Näissä prosesseissa käytetään tyypillisesti petrokemian öljyjä. Polttoöljylämmittimiä voidaan käyttää yksittäisten kotejen tai paljon suurempien teollisuusalueiden lämmittämiseen, kun taas jäteöljyä käytetään yleisemmin kaupallisissa ja teollisissa yhteyksissä. Polttoöljyä käytetään joskus sähköntuotantoon, ja sitä on käytetty myös ajoneuvoissa, kuten höyrylaivoissa ja vetureissa. Toinen öljyn polttotyyppi käyttää kasviöljyä tai eläinrasvaa dieselmoottoreiden käyttämiseen.
Polttoöljyt voidaan valmistaa samalla murto -tislausprosessilla kuin bensiini, ja ne luokitellaan tyypillisesti kuuteen eri tyyppiin. Nämä vaihtelevat kerosiinista, joka kiehuu heti bensiinin jälkeen, raskaisiin polttoöljyihin. Kerosiini on kevyin polttoöljy, ja sitä voidaan käyttää monella eri tavalla. Jotkut kerosiiniöljyn polttamisen yleisimmistä käyttötarkoituksista ovat lämmitys tai valaistus, ja sitä on käytetty myös ajoneuvojen sähkökäyttöön.
Kun kerosiini kiehuu murtotislauksessa, seuraava kevyin tyyppi on lämmitysöljy. Toinen tämän tyyppisen öljyn nimi on diesel, koska sitä käytetään dieselmoottoreissa. Lämmitysöljyä ja dieselpolttoainetta voidaan käyttää rakennusten lämmitykseen tai autojen ja kuorma -autojen polttoaineeksi. Usein on mahdollista muuttaa dieselmoottorit toimimaan myös muilla öljyillä. Nämä muunnetut moottorit pystyvät usein polttamaan erilaisia kasviöljyjä ja eläinrasvoja.
Polttoöljyjäämät ovat eräitä raskaampia tuloksia osittain tislattavasta öljystä. Tämäntyyppiset öljyt voivat olla yksi halvimmista saatavilla olevista nestemäisistä polttoaineista, vaikka niiden palaminen vaatii yleensä erityisiä lämmityslaitteita. Myös polttoöljyn jäännöspolttoprosessiin voi liittyä useita saastumisongelmia. Suuret alukset ja voimalaitokset voivat hyödyntää polttoöljyn jäännöksen edellyttämiä polttolaitteita.
Jäteöljyllä tarkoitetaan tyypillisesti öljyä, joka on jo käytetty aiottuun tarkoitukseen. Toinen termi tälle on käytetty öljy, jonka käyttö ja tarkat määritelmät vaihtelevat paikasta toiseen. Yksi esimerkki jäteöljystä on autojen moottoriöljy, joka vaihdetaan säännöllisin väliajoin. Tietyn käytön jälkeen se ei enää pysty suorittamaan voitelutoimintojaan, vaikka siitä voi silti olla hyötyä öljyn polttamisessa. Jäteöljy poltetaan tyypillisesti lämmönlähteenä, vaikka sitä käytetään joskus kattiloissa eri teollisiin sovelluksiin.