Rafineria ropy naftowej – podstawowy zakład przemysłu petrochemicznego wytwarzający paliwa, oleje, smary, asfalty oraz inne surowce wytwarzane z ropy naftowej.
Na skalę przemysłową rektyfikacja ropy naftowej odbywa się w rafineriach, w kolumnach rektyfikacyjnych. Każdy z otrzymanych produktów rozdziela się dalej (np. mazut na wazelinę i parafinę) lub poddaje się innym przemianom chemicznym (np. dostosowanie benzyny jako paliwa do silników spalinowych).
thumb|300px|Rafineria ropy naftowej thumb|300px|Rafineria w Grangemouth, Szkocja
Procesy rafineryjne można podzielić na dwie kategorie:
Procesy zachowawcze – niepowodujące zmian chemicznych surowca, niewpływające na wydajność produktu, a wpływające na ich jakość: destylacja – wykorzystywana do rozdziału ropy naftowej na frakcje, absorpcja – wykorzystywana do usuwania gazów C4-C5, krystalizacja – wykorzystywana do odparafinowania, ekstrakcja – wykorzystywana między innymi do oddzielania węglowodorów, aromatycznych za pomocą mieszaniny ABT (aceton – benzen – toluen), adsorpcja – wykorzystywana do oczyszczania gazów i cieczy.