Anvendelsen af termiske krakningsanlæg til at omdanne gasolier til naphtha stammer fra før 1920. Disse anlæg producerede små mængder ustabilt naphtha og store mængder koks som biprodukt. Selv om det lykkedes dem at give en lille stigning i benzinudbyttet, var det kommercialiseringen af den flydende katalytiske krakningsproces i 1942, der virkelig lagde grunden til den moderne olieraffinering. Processen gav ikke blot et meget effektivt middel til at omdanne højtkogende gasolier til naphtha for at imødekomme den stigende efterspørgsel efter benzin med høj oktan, men den repræsenterede også et gennembrud inden for katalysatorteknologi.
Den termiske krakningsproces fungerede stort set i overensstemmelse med den frie radikalteori for molekylær transformation. Under ekstreme varmeforhold kan elektronbindingen mellem kulstofatomer i et kulbrintemolekyle brydes, hvorved der dannes en kulbrintegruppe med en uparret elektron. Dette negativt ladede molekyle, kaldet et frit radikal, indgår i reaktioner med andre kulbrinter og danner hele tiden andre frie radikaler via overførsel af negativt ladede hydridioner (H-). Der opstår således en kædereaktion, som fører til en reduktion af molekylestørrelsen eller “krakning” af komponenterne i det oprindelige råmateriale.
Brug af en katalysator i krakningsreaktionen øger udbyttet af produkter af høj kvalitet under meget mindre strenge driftsbetingelser end ved termisk krakning. Der er flere komplekse reaktioner involveret, men den vigtigste mekanisme, hvormed langkædede kulbrinter knækkes til lettere produkter, kan forklares ved hjælp af carboniumionteorien. Ifølge denne teori fremmer en katalysator fjernelsen af en negativt ladet hydridion fra en paraffinforbindelse eller tilføjelsen af en positivt ladet proton (H+) til en olefinforbindelse. Dette resulterer i dannelsen af en carboniumion, et positivt ladet molekyle, der kun har en meget kort levetid som en mellemforbindelse, der overfører den positive ladning gennem kulbrinten. Carboniumoverførslen fortsætter, efterhånden som kulbrinteforbindelser kommer i kontakt med aktive steder på katalysatorens overflade, som fremmer den fortsatte tilsætning af protoner eller fjernelse af hydridioner. Resultatet er en svækkelse af kulstof-kulstofbindingerne i mange af kulbrintemolekylerne og en deraf følgende spaltning i mindre forbindelser.
Olefiner sprækkes lettere end paraffiner, da deres dobbelte kulstof-kulstofbindinger er mere skrøbelige under reaktionsbetingelserne. Isoparaffiner og naphthener knækker lettere end normale paraffiner, som igen knækker hurtigere end aromater. Faktisk er aromatiske ringforbindelser meget modstandsdygtige over for krakning, da de let deaktiverer flydende krakningskatalysatorer ved at blokere de aktive steder i katalysatoren. Tabellen 
illustrerer mange af de vigtigste reaktioner, som menes at forekomme i reaktorer til fluid katalytisk krakning. De postulerede reaktioner for olefinforbindelser gælder hovedsagelig for mellemprodukter i reaktorsystemet, da olefinindholdet i råmaterialet til katalytisk krakning normalt er meget lavt.
Typiske moderne katalytiske krakningsreaktorer fungerer ved 480-550 °C (900-1.020 °F) og ved relativt lave tryk på 0,7-1,4 bar (70-140 kPa) eller 10-20 psi. I begyndelsen blev der anvendt naturlige silica-alumina-ler som katalysatorer, men i midten af 1970’erne blev zeolitiske og molekylær si-baserede katalysatorer almindeligt anvendt. Zeolitiske katalysatorer giver et mere selektivt udbytte af produkter og reducerer samtidig dannelsen af gas og koks.
En moderne flydende katalytisk krakker anvender en fint opdelt fast katalysator, der har egenskaber svarende til en væske, når den omrøres af luft eller oliedampe. Principperne for driften af en sådan enhed er vist i figuren. I dette arrangement er en reaktor og en regenerator placeret side om side. Olietilførslen fordampes, når den møder den varme katalysator ved indføringspunktet, og dampene strømmer opad gennem stigningsreaktoren med høj hastighed, hvilket giver katalysatorpartiklerne en fluidiserende effekt. Den katalytiske reaktion finder udelukkende sted i stigningsreaktoren. Katalysatoren passerer derefter ind i cyklonbeholderen, hvor den adskilles fra reaktorens kulbrinteprodukter.
Encyclopædia Britannica, Inc.
I takt med at krakningsreaktionerne forløber, aflejres kulstof på katalysatorpartiklerne. Da disse aflejringer forringer reaktionseffektiviteten, skal katalysatoren løbende trækkes ud af reaktionssystemet. Enhedsproduktdampene passerer ud af reaktorens top gennem cyklonseparatorer, men katalysatoren fjernes ved centrifugalkraft og falder tilbage i strippersektionen. I stripperafsnittet fjernes kulbrinterne fra den brugte katalysator med damp, og katalysatoren overføres gennem stripperstandrøret til regeneratorbeholderen, hvor kulstoffet forbrændes med en luftstrøm. Den høje temperatur i regenereringsprocessen (675-785 °C eller 1.250-1.450 °F) opvarmer katalysatoren til den ønskede reaktionstemperatur, så den igen kan komme i kontakt med nyt materiale i enheden. For at opretholde aktiviteten tilsættes en lille mængde frisk katalysator til systemet fra tid til anden, og en tilsvarende mængde trækkes ud.
Den krakkede reaktorudstrømning fraktioneres i en destillationskolonne. Udbyttet af lette produkter (med kogepunkter på under 220 °C eller 430 °F) angives normalt som omsætningsniveauet for enheden. Konverteringsgraden er i gennemsnit ca. 60-70 % i Europa og Asien og over 80 % i mange katalytiske krakningsanlæg i USA. Omkring en tredjedel af produktudbyttet består af brændselsgas og andre gasformige kulbrinter. Halvdelen heraf er normalt propylen og butylen, som er vigtige råmaterialer til de polymerisations- og alkyleringsprocesser, der omtales nedenfor. Den største mængde er normalt krakket naphtha, som er en vigtig benzinblanding med et oktantal på 90 til 94. De lavere konverteringsanlæg i Europa og Asien producerer forholdsvis mere destillatolie og mindre naphtha og lette kulbrinter.