Elementárny rozbor ropy udáva zloženie: C 84-87 hmotn. %, H 11-14 hmotn. %, S do 4 hmotn. %, N do 1 hmotn. %, O do 1 hmotn. %. V malom množstve sú zastúpené aj iné prvky (alkálie, kremík, vanád, nikel, meď ap.), významné z hľadiska technológického spracovania. Podľa druhu uhľovodíkov sa rozlišuje metánová, nafténová a aromatická ropa. Na základe frakčného zloženia sa dá ropu destiláciou rozdeliť na plynné podiely, benzín, petrolej, plynový olej, olejové destiláty a zvyšok (zvyšok z atm. kolóny tvorí mazut, zvyšok z vákuovej kolóny je asfalt). Z chem. stránky je ropa zmesou uhľovodíkových a neuhľovodíkových komponentov. Charakter a vzájomný pomer jednotlivých typov zlúčenín je rôzny podľa pôvodu a geol. veku ropy a je základom je klasifikácie. Ropa je zložená z veľkého množstva zlúčenín, preto individuálna identifikácia bola umožnená až v ostatnom čase aplikáciou najmodernejších fyz.-chem. separačných a identifikačných metód (vysokoúčninná rektifikácia, aplikácia chromatograf. metód, použitie takmer všetkých spektroskopických metód). Z uhľovodíkov sú prítomné n- a izoparafíny, cykloalkány a aromáty. Nenasýtené uhľovodíky ropa neobsahuje. Z kyslíkatých látok sú najvýznamnejšie nafténové kyseliny, typickými zástupcami dusíkatých látok v rope sú alkylované pyridíny a chinolíny, ako aj porfyríny (najmä v mladších ropách). Pravidelnou súčasťou ropy sú sírne zlúčeniny , kt. značne ovplyvňujú spracúvanie a kvalitu výrobkov (najmä H2S, elementárna síra, merkaptány, sulfidy, disulfidy a tiofény; identifikované boli aj zlúčeniny typu sulfoxidov, sulfónov, sulfónových kyselín a sírnych esterov). Ropa obsahuje vysokomol. polycyklické látky uhľovodíkového i neuhľovodíkového charakteru, ropné smoly (ropné živice, asfaltény, karbény, karboidy, asfaltogébnne kyseliny), kt. sa pri destilačnom spracovaní koncentrujú v najťažšej súčasti – v asfalte. rope sú aj kovové zlúčeniny; z hľadiska spracovania ropy, najmä katalytických procesov, je najvýznamnejší obsah V a Ni. Ropa sa spracúva na jednotlivé výrobky v rafinériách; dnes sú tieto závody stavané účelovo (destliačná rafinéria, palivárska rafinéria, hydrogenačná palivárska rafinéria, olejárska rafinéria, asfaltérska rafinéria , rafinéri a s úplným chem. spracovaním ropy, energeticko-chemický kombinát). Typ rafinérie určuje jednak požiadavka trhu, jednak druh spracovanej ropy. Vyťažená ropa je znečistená vodou, hlinou ap. Väčšina nečistôt a časť vody sa oddelia sedimentáciou, zvyšok vody s rozpustenými soľami treba odstrániť odvodnením a odsolením. V súčasnosti sa najväčšmi používa vysokoúčinný (až 98%) elektrostatický spôsob čistenia. Po odsolení sa ropa destiluje; obvyklá je dvojstupňová destilácia s atm. a vákuovou kolónou, z kt. sa získavajú zákl. rafinérske výrobky. Podľa stúpajúcej výroby sú to : uhľovodíkové plyny (propán, butány), ktoré sa skvapalňujú a používajú najmä ako vykurovacie plyny, a petrochemické suroviny. Ďalšou frakciou je benzín ktorý je najmä motorovým palivom a výynamným rozpúšťadlom. Benzíny sa rafinujú, najmä sa zbavujú sírnych zlúčenín, napr. hydrogenačnou rafináciou, sladením (oxidáciou merkaptánov na disulfidy, napr. doktorovaním to je oxidáciou alkalným olovnatanom a sírou), alebo extrakciou, prípadne sa reformujú (podrobujú sa katalytickej dehydrocyklizácii, dehydrogenácií a izomerácii), aby sa získali motorové palivá s vysokým oktánovým číslom. Destilačne vyššou frakciou je petrolej, ktorý po úprave slúži ako palivo do prúdových motorov, príp. na svietenie. Plynový olej sa mieša s petrolejom a slúži ako motorová nafta na pohon dieslových motorov. Z plynových olejov sa vyrábajú kvalitné vykurovacie oleje. Z olejových frakcií sa získavajú mastiace oleje, oleje na špeciálne ciele, parafín, cerezín a plastické mastivá.Z ropného zvyšku sa získavajú rozličné asfaltové výrobky. Vyššie ropné frakcie sa podrobujú termickým a katalytickým prevažne štiepnym reakciám, pričom sa získavajú žiadúce produkty. Krakovaním (termickým al. katalytickým) sa získava krakový benzín, a krakové plyny ( nenásýtené a nasýtené uhľovodíky C1 až C4), kt. sa ďalej využívajú pri petrochemickej syntéze. Reformovaním (súbor katalytických reakcií uhľovodíkov), zahrňujúcim najmä izomeráciu, dehydroizomeráciu, dehydrogenáciu, dehydrocyklizáciu, hydrokrakovanie a hydrodesulfuráciu, sa z primárnych produktov získavajú kvalitné benzíny s vysokým oktánovým číslo; táto reakcia slúži ako významný zdroj uhľovodíkov na petrochem. ciele. Hydrokrakovaniu (katalytická hydrogenolýza vyšších uhľovodíkových podielov) sa podrobujú vyššie ropné podiely a ropné zvyšky a získava sa pestrá paleta výrobkov od benzínov až po vykurovacie oleje. Hydrodealkyláciou ( katalytickou al. termickou) sa y ropných frakcií obsahujúcich alkylaromáty získavajú základné arom. uhľovodíky (benzén a naftalén). Významné sú aj niektoré syntézne reakcie využívajúce ropné podiely. Polymerizáciou nenasýtených uhľovodíkov (najmä propylénu a butylénov) sa získavajú od benzínov až po mastiace oleje. Z alkalyčných reakcií je najvýznamnejšia alkylácia i-butánu olefínmi C2 až C5, ktorými sa získavajú vysokooktánové alkyláty slúžiace ako letecké palivá. Alkyláciou aromátov sa získavajú kvalitné benzíny a významné suroviny na petrochem. syntézy (napr. kuménu). Z izomeračných reakcií sú najvýznamnejšie izomerácie ľahkých benzínov (najmä n-pentán a n-hexán) na izouhľovodíky; pri arom. uhľovodíkoch sú petrochem. významaé izomerácie xylénov, prevažne na p-xylén. Významnou reakciou je hydrogenačná rafinácia, ktorej sa z ropných podielov eliminujú neuhľovodíkové zložky. Ide v podstate o katalytickú hydrogenolýzu sírnych, dusíkatých a kyslíkatých (aj organometalických) zlúčenín za vzniku sírovodíka, amoniaku, vody a príp. až príslušného nasýteného uhľovodíkového zvyšku. Touto rafinačnou reakciou sa čistia suroviny pred ďalším katalytickým spracovaním. Veľmi perspektívne sú niektoré biochemické procesy, pri ktorých sa využívajú ropné uhľovodíky. Tieto procesy sú založené na schopnosti niektorých mikroorganizmov (bakterií, kvasiniek) asimilovať určité ropy. Biochemickému odburávaniu najľahšie podliehajú n-alkány, čo sa používa pri odparafínovaní ropných frakcií. Súčasne s tým prebiehajú početné biochemické syntézy, napr. vznik lipidov, aminokyselín, enzýmov, najmä tvorba bielkovín. Ďalšie reakcie ropných uhľovodíkov, najmä pyrolýza, polymerácia, oxidácia, halogenácia a iné, sú základom petrochemických syntéz.