ماده اولیه صنعت پتروشیمی مشتقات نفت و گاز است. در واقع با انجام واکنش های فیزیکی و شیمیایی در هیدروکربن های مایع و گاز می توان به فرآورده های پتروشیمی دست پیدا کرد.
پس از اکتشاف نفت، به تدریج مواد شیمیایی مختلفی از آن به دست آمد و صنعت جدیدی به نام صنعت پتروشیمی بنیان گذاشته شد. تقریبا ارزش افزوده ای که صنعت پتروشیمی ایجاد می کند حدود 100 برابر ارزش نفت خام است. از این رو فرآورده های صنعت پتروشیمی دارای ارزش افزوده بسیاری است . خام فروشی نفت یکی از بیماری های اقتصاد ایران است که به کمک صنعت پتروشیمی می توان آن را درمان کرد.
از همین جا می توان به اهمیت مهندسی شیمی گرایش پتروشیمی پی برد چون وظیفه مهندسی پتروشیمی طراحی دستگاهها و فرآیند تولید مواد مختلف از جمله کودهای شیمیایی، شوینده ها و فرآورده های پلیمری (مواد اولیه پلاستیک ها ، لاستیک ها و الیاف مصنوعی) و مواد شیمیایی (اسیدها ، حلالها) از نفت و برشهای نفتی است.