ก๊าซธรรมชาติที่ได้จากหลุมผลิตบนบกหรือในทะเล จะผ่านกรรมวิธีแยกสิ่งเจือปนที่ไม่ต้องการออกก่อนนำไปใช้ โดยส่งผ่านไปยังสถานีผลิต Processing Unit เพื่อแยกก๊าซอื่นๆ น้ำ สิ่งเจือปนออก สำหรับก๊าซธรรมชาติบางส่วนจะถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าบนฐานผลิต ก๊าซธรรมชาติส่วนใหญ่ถูกเพิ่มแรงดันอัดผ่านท่อขนส่งไปยังโรงแยกก๊าซธรรมชาติเพื่อแยกก๊าซธรรมชาติไปใช้ประโยชน์ ในประเทศไทยมีโรงแยกก๊าซธรรมชาติของ บริษัท ปตท.จำกัด (มหาชน) ที่จังหวัดระยอง และจังหวัดนครศรีธรรมราช กระบวนการแยกก๊าซธรรมชาติประกอบด้วย 2 กระบวนการหลัก การแยกสารที่ไม่ใช่สารประกอบไฮโดรคาร์บอน มีดังนี้ หน่วยกำจัดสารปรอท หน่วยกำจัดความชื้น หน่วยกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หน่วยกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต้องขจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกด้วยการลดความดัน และเพิ่มอุณหภูมิ การแยกสารประกอบไฮโดรคาร์บอน หลังจากก๊าซธรรมชาติผ่านเข้าสู่กระบวนการแยกสารที่ไม่ใช่สารประกอบไฮโดรคาร์บอนแล้ว จะเข้าสู่กระบวนการแยกสารประกอบไฮโดรคาร์บอน โดยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนแต่ละชนิดจะแยกออกมาจากจุดเดือดของก๊าซแต่ละชนิด