石油發酵(petroleum fermentation)利用微生物對石油(或其組分)的作用生產某些產品的新型工業。它在六十年代出現後,打破了幾個世紀以來以發酵工業一向以碳水化合物為原料的傳統,對節約糧食,開發利用石油資源意義重大,受到世界各國的高度重視。
微生物利用石油(或其組分),可將其同化成菌體,從而可製得菌體蛋白質、脂肪、核酸等;微生物對石油(或其組分)進行氧化可以製得多種重要化工原料或醫藥、化工產品;微生物對石油的作用還可以用來使石油脫蠟、脫硫。微生物能使化學上很穩定的石油在常溫、常壓下發生變化,與化學工藝相比,石油發酵不需要耐高溫、耐高壓、耐酸的設備是其一大優點。但是由於發酵產品中可能殘留某些致癌烴類物質,這是必須防範的。