石油分馏是 物理变化。石油在使用前必须经过加工处理，才能制成适合各种用途的石油产品。常见的处理方法为分馏法，利用分子大小不同，沸点不同的原理，将石油中的碳氢化合物予以分离，再以化学处理方法提高产品的价值。
石油分馏的原理是根据石油中不同成分的沸点不同，通过加热使各种成分按照沸点从低到高依次汽化，分别收集气态物质，然后液化，就可以将石油分离成不同成分。这些成分原来就有，只是混合在一起，分馏就是将它们分开，并没有新物质生成。
具体来说，工业上先将石油加热至400℃-500℃之间，使其变成蒸气后输进分馏塔。在分馏塔中，位置愈高，温度愈低。石油蒸气在上升途中会逐步液化，冷却及凝结成液体馏分。分子较小、沸点较低的气态馏份则慢慢地沿塔上升，在塔的高层凝结，例如燃料气（Fuel Gas）、液化石油气（LPG.）、轻油（Naphtha）、煤油（Kerosene） 等。分子较大、沸点较高的液态馏份在塔底凝结，例如柴油（Diesel）、润滑油及蜡等。在塔底留下的黏滞残余物为沥青及重油（Heavy Oil），可作为焦化和制取沥青的原料或作为锅炉燃料。不同馏份在各层收集起来，经过导管输离分馏塔。这些分馏产物便是石油化学原料，可再制成许多的化学品。
因此，石油分馏过程中没有新物质生成，只是将原有的不同成分按照沸点不同进行分离，属于物理变化。
