Naftakeemiatööstus on ettevõtete grupp, mis toodab orgaanilisi ühendeid naftast ja muudest fossiilkütustest. Naftakeemiatooteid kasutatakse selliste kaupade tootmiseks nagu plast, kosmeetika, määrdeained ja värvid. See erineb naftatööstusest, mis toodab energiaks, transpordiks ja kütteks kasutatavat kütust. Naftakeemia tootmine on peaaegu kõigi ülemaailmsete tootmisprotsesside põhikomponent. Kui USA ja Lääne-Euroopa on olnud suurimad naftakeemia tootmise keskused alates II maailmasõja lõpust, siis Lähis-Ida ja Aasia riigid on oma tootmise toetamiseks välja töötanud ka rafineerimis- ja töötlemiskeskused.
Nagu nimigi viitab, toodetakse naftakeemiatooteid kõige sagedamini naftast, kuigi neid ühendeid saab rafineerida ka muudest fossiilkütustest, nagu kivisüsi ja maagaas. Mõnes piirkonnas toodetakse naftakeemiatooteid ka suhkruroost, maisist ja muudest mahepõllumajanduslikest allikatest. Seda tehakse sageli riikides, kus on vähe fossiilkütuste allikaid, kuid kus on ruumi laiaulatuslikuks põllumajanduseks. Naftakeemia tootmine moodustab umbes 5 protsenti aastasest nafta- ja gaasitarnetest, mis ajendab uurima alternatiivseid taastuvaid allikaid, mille hinnakujundus on väiksem.
Tootmisprotsess algab tavaliselt rafineerimistehases, kus toores fossiilkütused eraldatakse kergemateks komponentideks, mida kasutatakse kütuse ja naftakeemia tootmiseks. Tööstus võtab need rafineeritud tooted ja töötleb neid mitmesugusteks naftakeemiatoodeteks, nagu etüleen, propüleen, butadieen, benseen, tolueen, ksüleen ja sünteetiline gaas. Seda protsessi nimetatakse krakkimiseks ja seda saab läbi viia kuumuse või keemiliste katalüsaatoritega. Neid tooteid kasutatakse seejärel kaupade tootmiseks tarbijatele ja muudele tööstusharudele.
Naftakeemia tootmine võib kõrgete temperatuuride ja lenduvate ühendite tõttu olla ohtlik protsess. Lisaks keemilise plahvatuse ja tulekahju ohule võivad need rajatised kaasa aidata ka õhu- ja veereostusele. Paljud riigid reguleerivad hoolikalt naftakeemia tootmisrajatiste ehitamist ja tööd, et leevendada riske ja keskkonnale tekitatud kahju. Mõnes piirkonnas uuritakse ka naftakeemiatööstuse süsinikdioksiidi (CO2) heitkoguseid, et teha kindlaks nende mõju globaalsele kliimale.
Naftakeemiatööstuse rajamine tähistas olulist punkti inimeste tootmistehnoloogia arengus. Naftakeemiatoodetest saadud sünteetiliste materjalide puhul ei sõltunud tootmine tarbekaupade (nt rehvid ja rõivad) tootmiseks enam täielikult looduslikest ainetest, nagu kumm ja puuvill. Paljud turul olevad kaubad sisaldavad kas tootes endas või pakendis naftakeemiatööstusest saadud sünteetilisi materjale.