在石油炼制工业中，烷基化过程主要用于生产高辛烷值汽油的调合组分。例如:异丁烷用丙烯或丁烯进行烷基化，得到烷基化油，这是烷基化过程的最早应用。苯用丙烯进行烷基化生产异丙苯，开始也是作为汽油的掺合剂，现在是生产苯酚和丙酮的主要原料。现在烷基化过程主要用于生成多种重要有机产品。例如:苯用乙烯进行烷基化生产乙苯，苯用C10~C18烯烃进行烷基化生产合成洗涤剂原料高碳数烷基苯。此外，甲苯用丙烯进行烷基化得到的甲基异丙苯，经过氧化及异构化可生产间甲酚;甲苯与乙烯反应可生产乙烯基甲苯。间二甲苯经异丁基化可生产二甲苯麝香。1，2，4-三甲苯用甲醇或氯甲烷进行烷基化,可生产1，2，4，5-四甲苯。苯酚用异丁烯进行烷基化可生成叔丁基苯酚，用二异丁烯进行烷基化可生成对辛基苯酚。
