ماهیت پویای صنعت نفت و گاز در پالایشگاه ها می‌تواند با اینترنت اشیا برنامه‌ریزی و بهینه‌سازی هوشمندی داشته باشد. برای مثال، پالایشگاه‌ ها می‌توانند از سنسورها برای شناسایی انواع نفت خام یا مخلوط نفت خام دریافتی یا ذخیره‌شده استفاده کنند. داشتن این اطلاعات برای تصمیم‌گیری‌های تولید و اجرای عملیات مفید خواهد بود.

بهینه‌سازی برای افزایش سودآوری حتی برای یک شرکت نفتی کوچک از اهمیت بالایی برخوردار است. به‌عنوان‌مثال، با حفاری یک چاه جدید شرکت باید مواد شیمیایی را به داخل چاه تزریق کرده تا از چسبندگی سنگ‌ها جلوگیری شود. در هنگام تخلیه‌ی چاه نفت، به‌منظور ایجاد درجه حرارت مناسب، باید تعادل فشار تحت کنترل باشد تا از استخراج مقادیر مناسب نفت اطمینان حاصل شود. اطلاعات مربوط به شرایط میکروسکوپی در یک چاه نفت نیاز به جمع‌آوری و تجزیه ‌و تحلیل پس از تولید دارد تا جریان و روند حفاری در آینده بهینه‌سازی شود و بدین ترتیب سودآوری شرکت افزایش یابد.

با استفاده از حسگرهای بی‌سیم، اطلاعات بیش‌تری جمع‌آوری می­شود و این اطلاعات مورد تجزیه ‌و تحلیل قرار می­ گیرند و موجب بهبود فرآیندها می ­شوند. به ­وسیله اینترنت اشیا بررسی اطلاعات و نظارت برآن در مدت زمان کوتاهی انجام می­ شود که این شامل نظارت برسطح مخازن، ضخامت لوله‌ها، آهنگ جریان و فشار لوله‌ها می ­باشد. اگر این اطلاعات بخواهد توسط نیروی انسانی مورد بررسی ونظارت قرار بگیرد زمان و هزینه زیادی در بر می­گیرد که با وجود این فناوری فرصتی مهیا می ­شود که اطلاعات دقیق­ تر و بیش‌تری بدست بیاید، اطلاعاتی که در نهایت عملکرد کار را به ظرفیت بالاتری خواهد رساند.

اینترنت اشیا به پایش پارامترهایی نظیر فشار لوله، سرعت جریان و عوامل تاثیر­گذار بر کار نظارت می‌کند. اندازه‌گیری‌های زیادی در مورد هر مولفه پالایشگاه‌ها نیاز است که انجام آن بسیار وقت‌گیر است. بنابراین نباید این کار را به صورت دستی انجام گیرد. اینترنت اشیا جمع‌آوری داده‌ها را سریع و در زمان واقعی انجام می‌دهد که این کار در نواحی که دسترسی منابع انسانی به آن‌جا دشوار است به سادگی قابل پیاده‌سازی خواهد بود. بنابراین پایش شبانه‌روزی خط لوله و پالایشگاه به سادگی قابل انجام است.

نظارت حسگرها بر فرآیند داخل پالایشگاه می‌تواند منجر به تصمیم‌گیری بهتر شده و کارایی را ارتقاء دهد. این روند در نهایت می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌های شرکت‌ها و در نتیجه افزایش درآمد آن‌ها شود. پیش‌بینی عرضه و تقاضا از دیگر نقاطی است که به کمک اینترنت اشیا در صنایع پالایشگاهی قابل دست­یابی است. همچنین اینترنت اشیا ایمنی را نیز در پالایشگاه‌ها افزایش می‌دهد.