Theo nghĩa khoa học chặt chẽ nhất, hóa dầu là một tập hợp các hợp chất hóa học rất cụ thể, có thể được tạo ra từ dầu mỏ, khí đốt tự nhiên, than đá hoặc các nguồn khác. Tuy nhiên, phần lớn các chất hóa dầu có nguồn gốc từ dầu mỏ hoặc khí đốt tự nhiên. Dầu và khí đốt tự nhiên được sử dụng làm nguyên liệu (tức là nguyên liệu chính được sử dụng để sản xuất một sản phẩm) để tạo ra khoảng 99% hóa dầu của Hoa Kỳ. Các chất hóa dầu cơ bản nhất được coi là nền tảng của hóa học hữu cơ. Các chất hóa dầu cơ bản là: Ethylene.