Kemična proizvodnja je široka kategorija, ki vključuje proizvodne kemikalije za kmetijske, farmacevtske, gradbene in proizvodne aplikacije, če naštejemo le nekaj. Kemična podjetja, ki lahko segajo od majhnih proizvajalcev posebnih kemikalij do velikih svetovnih korporacij, proizvajajo kemikalije za izpolnjevanje zahtev industrije na različnih področjih. Študij kemične proizvodnje kot celote vključuje napreden inženiring, proizvodno podporo in vzdrževanje ter učinkovito ravnanje z materiali.
Čeprav je raznolikost kemikalij, ki jih proizvajajo kemična podjetja, osupljiva, večina obratov sledi osnovnemu sistemu proizvodnje. Kemične surovine, ki služijo kot reaktanti za izdelavo končnega izdelka, je treba najprej pripraviti in prepeljati v kemično tovarno. Ko so surovine pripravljene, se pošljejo v reaktor, v katerem potekajo potrebne kemične reakcije za tvorbo produkta. Iz reaktorja se neuporabljena surovina, stranski proizvodi in želeni produkti pošljejo v čistilni sistem. Ko je končni izdelek prečiščen, ga pošljemo v pakiranje ali po cevovodu pošljemo kupcu.
Kemična proizvodnja vključuje poznavanje kemičnih surovin, globoko razumevanje različnih kemičnih reakcij in proizvodnih metod ter poznavanje logistike. Kemična tovarna vključuje vidike vseh teh lastnosti in je srce vsake operacije kemične proizvodnje. Kemične tovarne običajno delujejo neprekinjeno, kar pomeni, da se proizvodnja nikoli ne ustavi, razen če pride do izrednih razmer, okvare ali načrtovane zaustavitve zaradi vzdrževanja.
Za vodenje kemične tovarne je potreben razpon osebja. Kemijski inženirji so odgovorni za razvoj novih procesov in optimizacijo obstoječih procesov. Operativni strokovnjaki ali operaterji so odgovorni za vsakodnevna opravila, povezana z meritvami procesa, delovanjem opreme in spremljanjem učinkovitosti procesa. Za zagotavljanje kakovosti in nerutinske analize, ki jih zahtevajo inženirji, je potrebno laboratorijsko osebje in tehniki. Vzdrževalno in podporno osebje, kot so mehaniki, strojni inženirji in inženirji elektrotehnike, je odgovorno za podporo operacijskim sistemom tovarne.
Kemična proizvodnja je pomembno področje, saj večina industrij tako ali drugače zahteva kemikalije. Kemična podjetja izpolnjujejo povpraševanje industrije s proizvodnjo široke palete izdelkov. Ti izdelki se lahko gibljejo od specializiranih kemikalij, ki so izdelane v majhnih serijah, do kemikalij za splošno uporabo v velikih količinah. Industrije morajo nenehno razvijati nove metode in izdelke, da bodo sledile kemičnim zahtevam stanovanjske, komercialne in industrijske uporabe.
Tradicionalno kemična industrija deli kemično proizvodnjo v sedem kategorij. Te kategorije vključujejo osnovni kemični segment; segment sintetičnih materialov; segment kmetijskih kemikalij; segment za barvanje, premazovanje in lepila; segment čistilnih pripravkov; farmacevtski segment; in raznovrsten segment. V veliko širšem smislu je kemična proizvodnja pogosto razdeljena na segment za osnovne kemikalije in segment za posebne kemikalije.