Chưng cất phân đoạn bao gồm việc đun sôi dầu thô để các loại phân tử hydrocacbon khác nhau có mặt lần lượt bốc hơi. Sau đó hơi được ngưng tụ thành các mẻ riêng biệt tùy theo loại.
Dầu thô được tạo thành từ nhiều loại phân tử hydrocacbon, mỗi phân tử có kích thước, trọng lượng và điểm sôi khác nhau. Các phân tử ngắn hơn, đơn giản hơn như metan và propan ở thể khí ở nhiệt độ phòng. Các hydrocacbon được sử dụng để tạo ra xăng lớn hơn và nặng hơn, và chúng sôi ở nhiệt độ từ 104 đến 392 độ F. Những loại được sử dụng để làm dầu nóng sôi ở từ 482 đến 572 độ, trong khi những loại được sử dụng để làm dầu bôi trơn sôi ở từ 572 đến 698 độ.
Chưng cất phân đoạn chỉ là một cách tách và tinh chế dầu thô thành các thành phần khác nhau của nó. Các sản phẩm đặc biệt có nhu cầu, chẳng hạn như xăng, thường được bổ sung bằng cách bẻ gãy các hydrocacbon lớn hơn thành các đơn vị nhỏ hơn hoặc hợp nhất các phân tử nhỏ hơn thành các phân tử lớn hơn.
