长距离的输油管道由输油站和管路两部分组成，长度可达数百公里甚至更长，沿线设有首站、若干个中间站和末站。同一种油品在管线内流动所消耗的能量由输油站提供，因此需要了解不同情况下管道的工艺特性以确定具体的设备情况。输送轻质油品（如汽油、航空煤油和柴油等）的管道，由于介质粘度小、流动性好，因此沿线不需要加热，介质和管道的温度与周围土壤温度相等，此种输油管道被称为“等温输油管道”，此种工艺无需考虑热力学因素，仅仅需要从流体力学的角度评估与管道所需压力平衡的泵站所提供的动力。当所输送的介质为易凝固、高粘度（如：蜡含量较高的中国大陆之大庆油田的产油）时，若其凝点高于管道周围的环境温度或者环境温度下粘度很高时，无法直接使用等温法输送，因为过高的粘度会使得管道的压降大大增加，不仅会耗费大量动力且有安全隐患，因此须采用加热输送的方法以达到降低粘度、较少摩阻的效果。加热系统伴随在管道的外壁，保持管道的温度达到输送的需要。为了使得加热管道的能量能够较少损失，一般加热输送的管道都需要包裹保温设备，保温设备包裹管道和加热系统也称为保温层，保温层的物质应具有较差导热性，且必须具有耐高温、抗腐蚀、耐振动和吸水性弱、化学稳定性好等特点，一般为柔软的非金属混合材料（如：玻璃棉毡等）。保温层外还需要有保护装置以保护，最常用的是镀锌铁皮。
主条目：顺序输送
顺序输送是在一条管道内，按照一定批次和顺序，连续地输送不同种类的油品的输送方法，亦称为“交替输送”或者“混油输送”。顺序输送可以最大限度地利用管道的运能，以此节约成本增加效益，并减低铁路等其他运油方式的运输压力，因而在美国和俄罗斯等国家被广泛应用。中国也有部分管道尤其是军用的输油管道使用顺序输送工艺。顺序输送主要的工艺难点在于不同种类油品依次输送时所产生的混油的处理，以及如何尽量减少混油的产生，减少混油可以采用使油品在输送过程中保持湍流流态和使用机械装置或凝胶隔离的方法实现，其中使用凝胶隔离是更具发展潜力的有效方法。
