La raffinazione è un processo di eliminazione delle sostanze estranee da una sostanza chimica disponibile come risorsa naturale ma che, per renderne possibile un uso specifico, è preferibile avere in forma più pura. Il processo di raffinazione può produrre altre sostanze residue con possibilità di impiego in altre applicazioni, come nel caso del petrolio. Il processo può includere lavorazioni che possono mutare radicalmente l'aspetto della risorsa, come nel caso di metallo dal minerale.
Nel caso del petrolio, allo stato naturale è utilizzabile come combustibile generico ma la sua combustione rilascia fumi pesanti. Per l'impiego come carburante nei motori è necessario raffinarlo per ottenere sostanze pure e di miglior qualità, quali la benzina e il gasolio. Il processo genera anche numerosi residui, tra cui bitume, olio pesante, olio combustibile, olio carburante, che vengono impiegati in applicazioni diverse, quali la lubrificazione, l'asfaltatura delle strade, il riscaldamento.
I materiali più comuni che si raffinano sono tuttavia pochi: