Das Fischer-Tropsch-Verfahren wandelt ein Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, das sogenannte Syngas, in flüssige Kohlenwasserstoff-Kraftstoffe und Schmierstoffe um. Kohle, Erdgas oder Biomasse können eine Quelle für Synthesegas sein. Es wird durch Vergasung hergestellt, bei der das Ausgangsmaterial bei hoher Temperatur und hohem Druck mit Sauerstoff oder Wasserdampf chemisch behandelt wird. Syngas wird unter variabler Hitze in Gegenwart eines Katalysators, normalerweise Kobalt, Eisen oder Ruthenium, umgesetzt, um das synthetische Erdöl herzustellen. Die deutschen Forscher Franz Fischer und Hans Tropsch entwickelten das Verfahren in den 1920er Jahren.
Syngas als flüssige Brennstoffquelle hat beträchtliches Interesse von Ländern mit wenig Erdöl, aber einem Überfluss an Rohstoffen, die zur Herstellung des Gases benötigt werden, geweckt. Biomas to Liquid ist eine besonders attraktive Alternative, da es sich um einen nachwachsenden Rohstoff handelt. Das Fischer-Tropsch-Verfahren wandelt Syngas in flüssige Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid und Wasser um. Je nach Temperatur, Druck und verwendetem Katalysator können synthetische Erdöle unterschiedlicher Qualität hergestellt werden. Bei 625 °C (330 °F) wird synthetisches Benzin hergestellt, während das Produkt bei 390 °C beispielsweise ein synthetischer Dieselkraftstoff wäre.
Der Vergasungsprozess ist ein sehr energieintensives Unterfangen. Obwohl das Ausgangsmaterial reichlich und billig sein kann, machen hohe Herstellungskosten Syngas typischerweise zu einer unwirtschaftlichen Alternative. Die Implementierung einer Fischer-Tropsch-Prozessanlage erfordert auch eine große Kapitalinvestition in Ausrüstung und ist mit hohen Betriebskosten verbunden. Eine weitere Verfeinerung der Effizienz des Verfahrens oder ein erheblicher Anstieg des Preises für natürliches Erdöl wäre wahrscheinlich notwendig, um eine breite Anwendung für die zukünftige Energieentwicklung zu ermöglichen.
Trotz seiner Nachteile wurde das Fischer-Tropsch-Verfahren sowohl in Demonstrations- als auch in regulären Produktionsanlagen erfolgreich eingesetzt. In den 1930er Jahren wurde das Verfahren in Deutschland verwendet, um aus der in der Region reichlich vorhandenen Kohle synthetischen Flüssigkraftstoff herzustellen. Die kontinuierliche Verbesserung des Prozesses hat zu mehreren Varianten geführt, wobei die meisten Implementierungen eine proprietäre Technologie verwenden.
South African Coal and Oil (SASOL) produziert seit den 1950er Jahren flüssige Brennstoffe aus Kohle nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren. Das Unternehmen hat zwei moderne Werke in China unter Vertrag genommen; jeder ist in der Lage, 80,000 Barrel synthetisches Erdöl pro Tag zu produzieren. Mehrere große Ölkonzerne haben mit der synthetischen Produktion in kleinen Demonstrationsanlagen experimentiert. Der größte Kraftstoffverbraucher der Welt, das US-Militär, fördert weiterhin die Forschung im Fischer-Tropsch-Verfahren. In diesem Fall ist das Ziel eine Kraftstoffquelle, die vollständig unter der Kontrolle des Inlands steht, und nicht wirtschaftliche oder ökologische Bedenken.