Sebuah loji penapis minyak atau loji penapis petroleum adalah sebuah kilang pemprosesan industri di mana minyak mentah diproses dan ditapis menjadi produk yang lebih berguna seperti nafta petroleum, petrol, diesel, aspal pangkalan, minyak pemanas, minyak tanah, dan gas petroleum cecair.[1][2] Loji-loji biasanya terdiri daripada kompleks industri yang luas da bersaiz besar dengan sistem paip yang rumit membawa aliran bendalir antara unit-unit pemprosesan kimia besar. Dalam banyak cara, kilang minyak menggunakan banyak teknologi, dan boleh dianggap sebagai jenis kimia tumbuh-tumbuhan. Minyak mentah mentah biasanya telah diproses oleh minyak pengeluaran tumbuhan. Biasanya ada minyak depot (tangki ladang) di tapak  atau dekat minyak penapisan untuk menyimpan masuk minyak mentah mentah serta besar produk cecair.Loji-loji ini merupakan kilang berskala besar-besaran yang memproses kira-kira seratus ribu hingga beberapa ratus ribu tong minyak mentah sehari. Kerana kapasiti tinggi inilah banyak unit beroperasi secara terus-menerus dalam keadaan stabil penuh atau separa selama berbulan-bulan hingga bertahun-tahun. Tahap kapasiti ini juga menjadikan pengoptimuman proses serta kawalan proses maju menjadi kaedah yang sangat diingini.