Według PlasticsEurope, wielonarodowej komisji handlu przemysłami tworzyw sztucznych, ropa naftowa jest destylowana na frakcje, które są mniejszymi grupami składników, które składają się na olej; niektóre z tych frakcji są odrzucane do innych celów, podczas gdy te, które są wykorzystywane do wytwarzania tworzyw sztucznych, są następnie przetwarzane dalej. Główną frakcją oleju stosowaną do produkcji plastiku jest benzyna ciężka.
Ropa naftowa składa się z wielu różnych składników, z tysiącami naturalnych składników wymieszanych razem. Nie wszystkie z tych elementów są przydatne do produkcji tworzyw sztucznych. Benzyna i inne składniki ropy naftowej wykorzystywane do produkcji plastiku są następnie przetwarzane. Jednym z tych etapów przetwarzania jest polimeryzacja, w której wykorzystuje się składniki takie jak etylen do konwersji struktury chemicznej frakcji olejowych, tworząc długie, powtarzające się łańcuchy cząsteczek zwanych polimerami. Wszystkie tworzywa sztuczne są uważane za polimery dzięki temu składowi chemicznemu.
Z tego procesu można wytwarzać różnorodne tworzywa sztuczne, w tym te, które można przetapiać i formować, które są znane jako tworzywa termoplastyczne, oraz te, które zachowują swój kształt niezależnie od ogrzewania, które są znane jako termoutwardzalne. Przykłady tworzyw termoplastycznych obejmują polietylen i polistyren, a przykłady termoutwardzalnych obejmują poliuretan i epoksyd.
