Distilarea fracționată implică fierberea țițeiului, astfel încât diferitele tipuri de molecule de hidrocarburi să se vaporizeze, la rândul lor. Vaporii sunt apoi condensați în loturi separate în funcție de tip.
Uleiul brut este alcătuit dintr-o mare varietate de molecule de hidrocarburi, fiecare având dimensiuni diferite, greutate și punct de fierbere. Molecule mai scurte și mai simple, cum ar fi metanul și propanul, sunt gazoase la temperatura camerei. Hidrocarburile utilizate pentru fabricarea benzinei sunt mai mari și mai grele și se fierbe între 104 și 392 grade Fahrenheit. Cele utilizate pentru a face fierberea uleiului de încălzire la o temperatură cuprinsă între 482 și 572 de grade, în timp ce cele folosite pentru a face uleiul pentru lubrifiere se fierbe între 572 și 698 de grade.
Distilarea fracțională este doar o modalitate de separare și rafinare a țițeiului în diferitele sale componente. Produsele care sunt în special în cerere, cum ar fi benzina, sunt suplimentate adesea prin cracarea hidrocarburilor mai mari în unități mai mici sau prin unificarea moleculelor mai mici în cele mai mari.
