在標準的煉油過程，烷基化系統在催化劑(磺酸或者氫氟酸)的作用下，將低分子量烯烴(主要由丙烯和丁烯組成)與異丁烯結合起來，形成烷基化物(主要由高級辛烷，側鏈烷烴組成)。烷基化物是一種汽油添加劑，具有抗爆作用并且燃燒后產生清潔的產物。烷基化物的辛烷值由所用的烯烴種類和采用的反應條件有關。
大部分原油僅含有有10%-40%可直接用于汽油的烴類。精煉廠使用裂解加工，將高分子量的烴類轉變成小分子量易揮發的產物。聚合反應將小分子的氣態烴類轉變成液態的可用于汽油的烴類。烷基化反應將小分子烯烴和側鏈烷烴轉變成更大的具有高辛烷值的側鏈烷烴。
將裂解，聚合和烷基化相結合的過程可以將原油的70%轉變為汽油產物。另一些高級的加工過程，例如烷烴環化和環烷脫氫可以獲得芳烴，也可以增加汽油辛烷值?，F代化煉油過程可以將輸入的原油完全轉變為燃料型產物。
在整個煉油過程中，烷基化可以將分子按照需要重組，增加產量，是非常重要的一環。
2反應類型烷基化反應可分為熱烷基化和催化烷基化兩種。由于熱烷基化反應溫度高，易產生熱解等副反應，所以工業上都采用催化烷基化法。主要的催化烷基化有：①烷烴的烷基化，如用異丁烯使異丁烷烷基化得高辛烷值汽油組分：
