Изучены процессы трансформации тяжелых нефтяных фракций в легкие продукты с помощью ЯМР-релаксометрии. На молекулярном уровне показаны изменения термодинамических характеристик системы за счет спин-спиновых составляющих компонентов нефти. Показана эффективность электрических, электромагнитных, магнитных, механохимических и механоволновых воздействий на нефть, позволяющих улучшить товарные качества продуктов переработки, получить облагороженные нефтепродукты. Предложена технологическая схема переработки тяжелого нефтяного сырья.