延迟焦化是一种热裂化工艺，主要目的是将高残碳的渣油转化为轻质油。它是目前世界上渣油深度加工的主要方法。
石油成分复杂，其中有的很轻，有的很重，最重的部分叫渣油。当渣油受热时会两极分化，一方面分解为气体和轻质的产物，另一方面又缩合生成焦炭。这种称为焦炭化的过程在大约500摄氏度高温下进行。要把渣油加热到这么高的温度当然得经过加热炉。可是，假如渣油在炉管里面就结上了焦，那么炉管很快就堵了，根本没法运转。于是，人们设法大大提高渣油在炉管中的流动速度，使它来不及结焦就从炉管中流出去了，而使焦结在炉管后面进行的过程，称之为延迟焦化。所谓延迟是指将焦化油(原料油和循环油）经过加热炉加热迅速升温至焦化反应温度，在反应炉管内不生焦，而进入焦炭塔再进行焦化反应，故有延迟作用，称为延迟焦化技术。
焦化过程按其焦化方法可分为釜式焦化、平炉焦化、延迟焦化、接触焦化和流化焦化等。目前，主要的工业形式是延迟焦化和流化焦化。世界上85%以上的焦化处理能力属于延迟焦化类型。焦化汽油和焦化柴油是延迟焦化的主要产品。但两种油品的烯烃含量高，硫、氮、氧等杂质含量高，稳定性差，只能做半成品或中间产品，经过精制处理后，才能作为汽油和柴油的调和组分。焦化蜡油由于硫、氮化合物、胶质、残炭等含量高，目前通常掺炼到催化或加氢裂化作为原料。石油焦是延迟焦化过程的重要产品之一，根据质量不同可用做电极、冶金及燃料等。