La industria del petróleo posee cuatro grandes segmentos o etapas, que son:

1. Exploración y Producción

2. Transporte de materias primas (crudo, gas y productos)

3. Refinación del crudo y Tratamiento del gas

4. Comercialización

Estas etapas se agrupan en dos grandes áreas: Upstream (Exploración y Producción) y Downstream (transporte en sus diferentes modalidades, la refinación del petróleo, el tratamiento del gas y la distribución y comercialización de los productos).

Además existe una quinta área que pertenece a los numerosos procesos de fabricación de la industria petroquímica.

Si bien las operaciones en las diversas etapas están interrelacionadas, cada segmento de la industria del petóleo y gas utiliza procedimientos específicos que cuentan con procesos y equipamiento diferentes.

Las operaciones de la industria de los hidrocarburos se inician con la exploración para la localización denuevos yacimientos de crudo o gas natural. Al localizarse nuevas fuentes, se perforan los pozos correspondientes con el objeto de confirmar la presencia de petróleo o gas y determinar si las reservas justifican la explotación.

En la fase de producción, el crudo y/o el gas natural se extrae de los yacimientos a través de los pozos perforados y se acondicionan para el transporte desde los campos petrolíferos hasta las terminales de crudo o Refinerías y Plantas de tratamiento de gas, mediante complejas redes de oleoductos y buques petroleros.

El gas natural, previamente a ser distribuído a los diferentes consumidores a través de los caños, es procesado en las Plantas de gas para acondicionarlo de acuerdo con las especificaciones correspondientes.

En las Refinerías, los crudos de petróleo se tranforman en una amplia gama de productos, tanto combustibles como bases para la industria petroquímica. La refinación incluye tratamientos físicos de separación de los componentes del crudo, procesos químicos de conversión, así como de tratamiento y acabado final, incluyendo las mezclas, para producir los productos destilados que demanda el mercado.

Los productos generados e las Refinerías son suministrados al mercado a través de poliductos, ferrocarril, camiones cisterna, tanques petroleros, barcazas, hasta parques o playas de estacionamiento o bien directamente a los distribuidores (Estaciones de Servicio) o consumidores (Centrales Térmicas, Industrias, Petroquímica).

La producción de petróleo y gas, y por ende las tareas de exploración y explotación, puede realizarse en tierra (on-shore) o en aguas marinas (off-shore), costa afuera.