石油裂化主要分为两种类型：热裂化和催化裂化。热裂化是一种在高温（400～600℃）下进行的无催化剂裂化过程，其原料通常来源于原油蒸馏后的重质馏分油或渣油。在这个过程中，大分子的烷烃会被分解成小分子的烷烃和烯烃，环烷烃会断裂为小分子或转化为芳烃，芳烃的环则主要经历侧链断裂。热裂化产生的气体以甲烷和乙烷-乙烯为主，与之相比，催化裂化则产出更多的丙烷-丙烯和丁烷-丁烯组分。

催化裂化是在加热和催化剂的作用下进行的裂化反应，它常用于将重质油转化为裂化气、汽油和柴油。催化裂化的原料可以是原油蒸馏后的重质馏分油，有时会混入少量经过溶剂脱沥青处理的渣油，或者直接使用常压或减压渣油。在反应中，不挥发的类碳物质会在催化剂表面积累，形成焦炭，影响催化剂活性。为恢复活性，需要定期用空气烧焦并提供裂化所需的热量。催化裂化在石油炼制中扮演着关键角色，它生产的汽油具有高辛烷值（马达法约80左右），且稳定性好，裂化气含有丰富的丙烯、丁烯和异构烃成分。