石油精製において、重い炭化水素分子が熱と通常圧力、時には触媒によって軽い分子に分解されるプロセス。
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石油を分解すると、ガソリンに相当する軽油、ディーゼル燃料に使われる中油、残留重油、コークスと呼ばれる固体炭素質製品、メタン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブチレンなどのガスが生成されます。 最終製品によって、油は直接燃料に混ぜられることもあれば、さらに分解反応や他の精製工程を経て、目的の重量の油が作られることもある。
大きな不揮発性炭化水素を分解してガソリンにする最初の熱分解プロセスは、1913年に使用されるようになり、後にアモコ社となるスタンダードオイル社（インディアナ州）に勤める化学者、ウィリアム・メリアム・バートンが発明した。 1920年代に入ると、熱分解にさまざまな改良が加えられた。 また、1920年代にはフランスの化学者ウジェーヌ・フードリーが触媒を用いて分解工程を改良し、より高オクタン価の製品を得ることに成功した。 1936年にソコニー・バキューム・オイル社（後のモービル・オイル社）が、1937年にはサン・オイル社（後のスノコ社）が、このプロセスを導入した。 触媒分解は、1940年代に粉末触媒の流動床や移動床を使用することで改良された。 1950年代には、自動車燃料やジェット燃料の需要増に伴い、石油精製にハイドロクラッキングが適用されるようになった。 これは、水素ガスを用いて分解した分子の水素と炭素の比率を向上させ、ガソリン、灯油（ジェット燃料）、ディーゼル燃料など、より多様な最終製品を得るためのプロセスである。 現代の低温水素化分解は、カリフォルニアのスタンダード・オイル社（後のシェブロン社）によって1963年に商業生産が開始された
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