La destilación fraccionada consiste en hervir petróleo crudo para que los diversos tipos de moléculas de hidrocarburo presentes se evaporen, cada una a su vez. Los vapores se condensan en lotes separados según el tipo.
El petróleo crudo se compone de una gran variedad de moléculas de hidrocarburos, cada una de diferente tamaño, peso y punto de ebullición. Las moléculas más cortas y simples, como el metano y el propano, son gaseosas a temperatura ambiente. Los hidrocarburos utilizados para hacer gasolina son más grandes y pesados, y hierven a entre 104 y 392 grados Fahrenheit. Los que se utilizan para hacer que el aceite de calefacción hierva a una temperatura de entre 482 y 572 grados, mientras que los que se usan para hacer que el aceite para la ebullición hierva a una temperatura de entre 572 y 698 grados.
La destilación fraccionada es solo una forma de separar y refinar el petróleo crudo en sus diversos componentes. Los productos que tienen una demanda especial, como la gasolina, a menudo se complementan con el craqueo de hidrocarburos más grandes en unidades más pequeñas o unificando moléculas más pequeñas en otras más grandes.