在石油工業中，非離子表面活性劑有多方面的用途。在鉆井中使用的鉆井液需添加消泡劑、乳化劑、殺菌劑、增粘劑、稀釋分散劑、降水失水劑、潤滑劑、防腐蝕劑等，它們都與非離子表面活性劑密切有關。
圖：非離子表面活性劑
在采油中使用的驅油劑、固砂劑、堵水劑、破乳劑、降阻劑、緩蝕劑、粘土穩定劑、水質處理劑和酸化、壓裂液等均都含有非離子表面活性劑。采油中常用的表面活性劑有：聚氧乙烯型非離子表面活性劑、聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽等等。
從油井采出的原油為W-O型乳狀液，在煉油前須加以破乳。原油破乳主要采用高壓靜電場法和化學破乳法。化學破乳脫水最有效的方法是非離子表面活性劑破乳，主要使用：烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚醚等。
在生產石油產品時，為改善和提高石油產品的使用性能也必須加入各種添加劑，按其作用可分為：抗氧化劑、抗磨劑、清凈劑、分散劑、粘度調節劑、降凝劑、防銹劑、燃油節能劑等等，其中大部分助劑均屬于非離子表面活性劑。
如：燃料油和潤滑油使用的降凝劑可采用脂肪胺聚氧乙烯醚。防銹劑中使用的表面活性劑有失水山梨醇單油酸酯和三油酸酯、聚乙二醇二油酸酯、聚氧乙烯非離子表面活性劑等。將水微乳化或增溶于然料油中可起到顯著的節能效果，為此可使用司盤、吐溫等。
