Применяется в нефтеперерабатывающей промышленности для выделения зренов из катализатов риформинга бензиновых фракций, а также для селективной очистки смазочных масел от компонентов с низкими индексами вязкости— полициклических ароматических и гетероатомных соединений. Преимущество процесса экстракции состоит в возможности совместного выделения аренов С6 — С8 из фракции катализата риформинга 62—140 °С. В процессе же экстрактивной ректификации необходимо предварительное разделение сырья на узкие фракции — бензольную, толуольную и ксилольную с последующим выделением аренов в разных колоннах. Последнее необходимо в связи с тем, что, как вытекает из уравнения (4), коэффициент относительной летучести углеводородов в процессе экстрактивной ректификации зависит не только от коэффициентов активности, но и от давлений насыщенного пара. Поэтому высококипящие насыщенные углеводороды, например С8—С9, и в присутствии селективного растворителя могут иметь меньшую летучесть, чем бензол, т. е. четкого группового разделения углеводородов не произойдет.
Недостаток экстракции состоит в невысоких значениях коэффициента полезного действия тарелок экстракционных колонн. Экстракционные колонны, роторно-дискоиые экстракторы имеют, как правило, эффективность до 10—15 теоретических ступеней, а колонны экстрактивной ректификации — до 100 и более теоретических тарелок.  Главным образом  по этой причине экстракция не нашла применения для выделения бутадиена и изопрена.
В качестве экстрагентов аренов можно использовать растворители с меньшей растворяющей способностью и, как правило, с большей селективностью — ди-, три- и тетраэтиленгликоль, сульфолан, диметилсульфоксид, смеси N-метилпирролидона или N-метилкапролактама с этиленгликолем.
Для селективной очистки нефтяных масел в качестве экстрагентов применяют фенол, фурфурол, N-метилпирролидон, смеси фенола с крезолами. При производстве остаточных масел проводят предварительную деасфальтизацию гудрона. Дли этого компоненты масел экстрагируют неполярными растворителями, например жидким пропаном, и отделяют от асфальтенов.
Экстракцию полярными растворителями можно использовать для разделения моно-, би- и трициклических аренов. Двухступенчатой экстракцией 86- и 91 %-й серной кислотой предложено выделять серосодержащие соединения, в частности сульфиды, из среднедистиллятных нефтяных фракций.

Таким образом, экстракцию применяют и для препаративного разделения, и для анализа нефтяных фракций.