在高温和催化剂的作用下，汽油里的直链烃分子变成芳香烃分子或有支链的烃分子，这种反应叫做催化重整。工业上常用铂（Pt）、铼（Re）或同时使用铂和铼作催化剂。反应一般是在2727～4040kPa和427～527℃的温度下进行。重整能制得芳香烃，还可以提高汽油的质量（提高汽油的辛烷值）。重整反应比较复杂，主要有以下几种。
（1）环烷烃脱氢反应。例如，
（2）环烷烃异构化脱氢反应。例如，
（3）烷烃环化脱氢反应。例如，
（4）烷烃异构化反应。例如，
（5）烷烃加氢裂化反应。例如，
C6H14 H2→CH4 C5H12
（已烷） （戊烷）
第五种反应对提高汽油的质量不利，可以由控制温度和压强来抑制加氢裂化反应。