Die Fischer-Tropsch Synthese ermöglicht die Umwandlung eines Synthesegases (zumeist CO und H₂) in ein rohölähnliches Produktgemisch. Dabei wird im Vergleich zu Methan- oder Methanol-Synthese kein einzelnes Zielmolekül synthetisiert, sondern Kohlenwasserstoff unterschiedlicher Struktur und Kettenlänge erzeugt. Man unterscheidet hierbei zwischen der Hochtemperatur-Fischer-Tropsch Synthese (HTFT, 300 – 350 °C) die vorwiegend kurzkettige Kohlenwasserstoffe (Benzin) produziert und der Niedertemperatur-Fischer-Tropsch Synthese (LTFT, 200 – 250 °C) die vorwiegend lange Kohlenwasserstoffe (Kerosin, Diesel, Wachse) produziert. Erstere ermöglicht in Teilen auch die direkte Umwandlung von CO₂ und H₂ während letztere eine vorherige CO₂-Reduktion zu CO benötigt. Die Reaktion ist stark exotherm (d.h. es wird Wärme bei der Reaktion frei) und findet bei erhöhten Drücken zwischen 20 und 100 bar statt. Es werden vorwiegend Eisen (Fe) oder Kobalt (Co) Katalysatoren eingesetzt.

Das Syntheseprodukt muss anschließend mit Wasserstoff behandelt (Hydrotreatment) und anschließend in die verschiedenen Produktfraktionen aufgetrennt werden (Fraktionierung).

Die Fischer-Tropsch-Synthese kann zur synthesebasierten und damit auch strombasierten Produktion von Kraftstoffen und Spezialwachsen genutzt werden. Insbesondere mit Bezug auf die Produktion von Kraftstoffen und Chemierohstoffen ermöglicht dieser Syntheseweg eine vom Rohöl unabhängige Produktionsroute. Weiterhin bietet diese Synthese-basierte Kraftstoffproduktion, im Vergleich zu Rohöl-basierten Kraftstoffen, im Hinblick auf die Nutzung in einem Motor oder in einer Turbine, erweiterte Möglichkeiten optimierte Kraftstoffgemische herzustellen.

Eine Übersicht über verschiedene Power-to-Liquid-Verfahren finden Sie in folgendem Artikel:
Dietrich, V, Buttler, A., Hanel. A, Spliethoff, H. Fendt, S. (2020), Power-to-liquid via synthesis of methanol, DME or Fischer–Tropsch-fuels: a review. In: Energy & Environmental Science, Ausgabe 13, S. 3207-3252