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。
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。
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。
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%。
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。
该装置工艺复杂，要求很大的场地和2.5~3年的建设周期，是
资金密集型企业；同时也是能源密集型企业，要消耗45%的天然气原料。这意味着天然气制取合成油装置的
二氧化碳排放量要比炼油厂高得多。但在另一方面，天然气制取合成油装置通常都能生产环保质量良好的中质蒸馏系列产品，其市场需求正在上升。