能源化工是一个 以化石能源清洁转化、绿色合成、新能源利用与化学转化储能为主要内容的工业生产方式。它涉及将天然气、石油等化石能源及其衍生物作为原料，进行加工转化，生产出各种化学品和能源产品。能源化工的主要研究方向包括能源清洁转化、煤化工、石油化工、燃气及天然气工程、环境催化、绿色合成、新能源利用与化学转化储能等。
通俗地讲，能源化工主要指石油化工和煤化工。石油化工是通过石油的提炼生产出各种石油化工产品，如乙烯、丙烯、苯乙烯等有机化合物，以及液化石油气（LPG）、乙二醇、甲烷、乙烷、丙烷等能源产品。煤化工则是通过煤的加工和转化，生产出各种煤化工产品，如甲醇、乙烯、丙烯等。
能源化工行业的产品广泛应用于塑料、橡胶、染料、医药、农药、肥料等多个领域，同时也是石油和天然气资源利用的主要途径之一。此外，能源化工还关注如何利用能源、对大自然造成较少的伤害，研究方向包括能源清洁转化、绿色合成、新能源利用与化学转化储能等。