Ropa je zložená z veľkého množstva zlúčenín, preto individuálna identifikácia bola umožnená až v ostatnom čase aplikáciou najmodernejších fyzikálno-chemických separačných a identifikačných metód. Z uhľovodíkov sú prítomné n- a izoparafíny, cykloalkány a aromáty. Nenasýtené uhľovodíky ropa neobsahuje. Z kyslíkatých látok sú najvýznamnejšie naftalénové kyseliny, typickými zástupcami dusíkatých látok v rope sú alkylované pyridíny a chinolíny, ako aj porfyríny. Pravidelnou súčasťou ropy sú sírne zlúčeniny, kt. značne ovplyvňujú spracúvanie a kvalitu výrobkov. V rope sú aj kovové zlúčeniny.


Ropa sa spracúvava na jednotlivé výrobky v rafinériách. Dnes sú tieto závody stavané účelovo (destilačná rafinéria, palivárska rafinéria, hydrogeneračná rafinéria, asfaltérska rafinéria, rafinéria s úplným chem. spracovaním ropy, energeticko-chem. kombinát).Typ rafinérie určuje jednak požiadavka trhu, jednak druh spacúvanej ropy. Vyťažená ropa je znečistená vodou, hlinou a pod. Väčšina nečistôt a časť vody sa oddelia sedimentáciou, zvyšok vody s rozpustenými soľami treba odstrániť odvodnením a odsolením.

Po odsolení sa ropy destiluje. Obvyklá je dvojstupňová destilácia s atm., a vákuovou kolónou, z kt. sa získavajú základné rafinérske výrobky. Podľa stúpajúcej teploty varu sú to:

- uhľovodíkové plyny, kt. sa skvapalňujú a používajú sa najmä ako vykurovcie plyny a petrochem. suroviny. 
- benzín, kt. je najmä motorovým palivom a významným rozpúšťadlom.
- petrolej, kt. po úprave slúži ako palivo do prúdových motorov, príp. na svietenie. Plynný olej sa mieša s petrolejom a slúži ako motorová nafta na pohon dieslových motorov. 
- mastiace oleje, oleje na špeciálne ciele, parafín, cerezín a plastické masivá. 
- asfaltové výrobky.

Vyššie ropné frakcie sa podrobujú rôznym termickým a katalytickým, prevažne štiepnym reakciám, pričom sa získavajú žiadúce produkty. Krakovaním sa získava krakový benzín a krakové plyny, kt. sa ďalej využívajú pri petrochem. syntéze. Reformovaním, zahrňujúcim najmä izomériu, dehydroizomériu, dehydrogenáciu, dehydrocyklizáciu, hydrokrakovanie, sa z prim. produktov získavajú kvalitné benzíny s vysokým oktánovým číslom.

Významné sú aj niekt. syntézne reakcie využívajúce ropné podiely. Polymerizáciu nenasýtených uhľovodíkov sa získavajú produkty od benzínov až po mastiace oleje. Z alkylačných reakcií je najvýznamnejšia alkylácia i-butánu olefínmi, ktorými sa získavajú vyyokooktánové alkyláty slúžiace ako letecké palivá. Z izomeračných reakcií sú najvýznamnejšie izomérie ľahkých benzínov na izouhľovodíky. Významnou reakciou je hydrogenačná rafinácia, ktorými sa z ropných podielov eliminujú neuhľovodíkové zložky. Touto rafinačnou reakciou sa čistia suroviny pred ďalším kataltytickým spracovaním. Veľmi perspektívne sú niekt. biochem. procesy, pri kt. sa využívajú ropné uhľovodíky. Tieto procesy sú založené na schopnosti niekt. mikroorganizmov asimilovať určité zložky. Ďalšie reakcie ropných uhľovodíkov, najmä pyrolýza, polymerizácia, oxidácia, hlaogenácia a i., sú základom petrochemických syntéz.