Ena od štirih glavnih vrst inženiringa je kemijsko inženirstvo – ostale so gradbeni, strojni in elektrotehnični inženiring. Kot že ime pove, vključuje proizvodnjo in predelavo kemikalij. Kemijski inženiring je uporaben pri razvoju izdelkov, kot so kovine, detergenti, plastika in farmacevtski izdelki, iz kemikalij. Na splošno si kemijski inženirji prizadevajo ustvariti varno uporabo kemikalij na najbolj stroškovno učinkovit način. Kemiki lahko odkrijejo nove spojine; vendar brez kemijskega inženirja, ki bi angažiral svoje veščine za kvantificiranje, testiranje in proizvodnjo, nova spojina morda nikoli ne bo postala končni izdelek.
Kemijsko inženirstvo temelji na globokem razumevanju, kako je snov strukturirana in kako se molekule lahko preoblikujejo. Včasih se snov pregleda na molekularni lestvici, na primer pri nekaterih polimerih, ki se uporabljajo v formuliranih zdravilih z nadzorovanim sproščanjem. Nasprotno pa je snov mogoče preučevati tudi v svetovnem merilu, kot je merjenje kemije, ki je vključena v globalne podnebne spremembe. Na splošno so kemijski inženirji odgovorni za prispevek k tehnološki hrbtenici številnih svetovnih industrij, od proizvodnje kemikalij, farmacevtskih izdelkov in plastike do predelave nafte in hrane.
Ker kemično inženirstvo vključuje globoko razumevanje v širokem spektru študij, je tudi ena najbolj vsestranskih disciplin. Na primer, od kemijskega inženirja se pričakuje, da bo študiral kemijo, fiziko, napredno matematiko in biologijo. Zato lahko tisti, ki jih zanima kemijski inženiring, izbirajo med številnimi panogami ali specialnostmi. Raziskave, tehnična prodaja, biomedicinski inženiring so tri takšne posebnosti, o katerih bomo govorili v nadaljevanju.
Včasih je kemijski inženiring globoko prepleten z raziskavami. V teh primerih inženirji delajo z roko v roki s kemiki, da ustvarijo nove ali izboljšane izdelke ali metode predelave. Ko se domisli nov ali izboljšan izdelek, je naslednji korak njegov razvoj – običajno v laboratoriju pod nadzorom kemijskega inženirja. Če se zdi, da je izdelek uspešen, se nadaljuje v pilotno tovarno, kjer bo kemijski inženir testiral izdelek ali nov postopek, po potrebi popravil in hranil podrobna poročila. Pri spreminjanju izdelka ali postopka želijo zagotoviti, da je boljši kot prej, ne da bi predstavljali varnostne težave, ustvarili nepotrebne odpadke ali porabili preveč denarja ali časa.
Tehnični prodajni inženiring in biomedicinski inženiring sta vsaka podskupina kemijskega inženiringa. Kemijski inženir, ki se ukvarja s tehnično prodajo, bo sodeloval s strankami, da bi ugotovil, kakšen proizvedeni izdelek bo ustrezal njihovim potrebam. Pogosto bodo delali kot menedžerji in sprejemali odločitve, povezane z njihovim poslom. Biomedicinski inženir razvija koncepte in razmišlja o idejah drugih članov medicinske in znanstvene skupnosti ter jih oblikuje v naprave, materiale, zdravljenje, instrumente, postopke in tehnike, ki so uporabni in v pomoč bolnikom in njihovim zdravnikom.