合成石油是由氢和一氧化碳经化学合成而得的类似石油的产品。即由水煤气或用天然气转化而成的氢和一氧化碳混合气为原料，在一定的温度（180~260℃）、压力（0.1~2.53MPa）及催化剂（钴或铁）的存在下合成而得。主要成分为各种直链烃。[1]
由德国科学家费歇尔（Franz Fischer. 1877~1947年）和托普斯（Hans Tropsch）于1923年发明的烃类合成方法，因此而得名，简称“费—托合成”。即一氧化碳在镍、铑、钴等催化剂存在下进行高温高压加氢生成烃类混合物的方法。
费一托合成法可用来制备液体燃料和石蜡等。如用氢和一氧化碳的混合气体为原料，在0.1~2MPa（1~20大气压）和钴催化剂（160~225℃）或铁催化剂（220～325℃）的作用下进行合成，可得合成石油，主要成分是各种直链烃、大部分是烷烃，可经分馏为汽油、煤油和石蜡或经加工成化工产品。 1918年德国化学家费歇尔在工作
费歇尔一托普斯工艺流程经过一段时间沉寂后，近年又受到重视，经改进发展出气体制成液体的工艺流程。气体制成液体的工艺逐渐成为偏远地区天然气的另一项可行出路，更是近年世界主要跨国石油公司极力开发的工艺流程，虽然有了小型商业化工厂，但基本上仍处于研发阶段。[1]
以合成气（一氧化碳和氢的混合气体）制取合成油的工艺过程，主要包括合成气生产、费—托合成、合成油处理、反应水处理等四部分。制造合成气的原料是含碳矿物质如煤、石油、天然气以及焦炉气、炼厂气等。
在合成气制取合成油的工艺中，合成气生产过程的装置投资约占总投资的60%，其生产成本也约占总生产成本的60%，因而降低合成气生产过程的装置投资和生产成本，对于提高合成油的经济效益具有决定性的作用。
制取合成油项目可行性的因素包括原料与原油价格比、装置投资（界区内和界区外）、规模、操作费用、产品方向等。一般，投资成本可粗略地划分为：合成气生产占60%，费歇尔一托普斯合成占25%~30%，产品分离与改质占10%~15%。[1]
以天然气为原料转化成合成气，然后以合成气制取合成油。天然气制取合成油仍处于商业可行性的边缘。对于管道输送缺乏经济效益的天然气储量，天然气制取合成油是可以代替液化天然气的一种重要开发方式。
技术的进步、“闲置天然气”储量的增长和较高的石油价格，促进了天然气制取合成油项目的开发。所有已投产、正在兴建或拟建的天然气制取合成油装置，都是以20世纪20年代的费歇尔—托普斯法合成技术为基础的。这种技术可以将天然气原料转化成合成气，然后经过催化重整或合成作用制成常规石油产品。近年来包括改进催化剂在内的技术进步，已经提高了合成油产量并且降低了建造投资和经营成本。 天然气自热转化法流程图
天然气制取合成油的经济效益取决于装置建造成本、产品类型和产量及装置能源效率，同时也取决于合成油产品的市场价格和天然气原料的价格。