石油是复杂的烃类混合物，其炼制的主要目的有提高原油加工深度以得到更多数量的轻质油产品，增加品种以提高产品质量等。通常原油经过一次加工（常减压蒸馏）只能从中得到10％～40％的汽油、煤油和柴油等轻质油品，其余只能作为润滑油原料的重馏分和残渣油。
减压蒸馏剩下的重质馏分油须在高温、高压下或催化剂存在条件下将其裂化，以进一步得到汽油等轻质油品。按裂化过程是否应用催化剂或者加氢，可分为热裂化、催化裂化和加氢裂化三类。热裂化得到的产品质量低，而加氢裂化的费用高，故目前主要采用催化裂化加工。催化裂化技术是重油轻质化和改质的重要手段之一，已成为当今石油炼制的核心工艺之一。
重质油通过催化裂化加工可再由裂化原料中获得大约80％的汽油、柴油及15％气体。催化裂化所产汽油辛烷值高，气体中所含有的丙烯和丁烯是发展石油工业的宝贵原料，可用以进一步生产聚丙烯、丙烯腈、合成橡胶和其他化工产品。
原油的催化裂化是规模最大的催化过程，石油裂化催化剂也是需求最多的催化剂之一。在石油炼制中，稀土主要用来制成含稀土的沸石裂化催化剂，这种稀土催化材料具有化学活性高、选择性能好、热稳定性高、抗金属污染能力强、使用寿命长等优点，它可以改进炼油工艺，提高石油产品的性能等，目前我国90％炼油装置使用稀土催化材料。