Kemični obrat je industrijski objekt, namenjen predelavi in proizvodnji kemikalij. Kemične tovarne je mogoče najti po vsem svetu, ki proizvajajo široko paleto izdelkov, od fotografskih kemikalij, ki se uporabljajo v prostorih za razvijanje, do herbicidov, škropljenih na komercialno pridelanih pridelkih. Številne posebne naprave, kot so čistilne naprave za odpadne vode, delujejo po metodah, podobnih tistim v kemičnih obratih.
V kemični tovarni je cilj proizvodnja novih kemikalij ali predelava kemičnih izdelkov. Uporabljajo se različne tehnike obdelave, odvisno od tega, kaj rastlina proizvaja, in večina kemičnih obratov izdeluje veliko različnih vrst kemikalij, ki so med seboj povezane. Skupna značilnost kemičnih obratov so velike kadi ali rezervoarji, kjer se kemikalije predelujejo in skladiščijo.
Številne kemične tovarne se nahajajo v industrijskih območjih in v bližini ladijskih ali železniških prog, tako da je njihove izdelke mogoče enostavno premikati. Varnost je glavna skrb za objekte, kjer se proizvajajo in predelujejo kemikalije, saj so napake v kemični tovarni lahko zelo nevarne, kemične tovarne pa so ranljive za dejanja sabotaže in terorizma. Zaradi tega morajo kemične tovarne običajno opraviti redne varnostne inšpekcijske preglede, ki potrjujejo, da obrat varno deluje, objekti pa imajo obsežno varovanje za zaščito obrata pred zunanjimi grožnjami.
Kemijski inženirji so običajno odgovorni za načrtovanje kemičnih obratov, razvijajo načrte, ki bodo ustrezali potrebam tovarne in zagotavljali prostor za rast in širitev. Kemijski inženirji delajo tudi v kemičnih obratih, nadzirajo proizvodnjo in upravljajo varnostne programe, poleg tega pa razvijajo nove proizvodne in predelovalne tehnike. Drugo osebje v kemičnih obratih so varnostniki, tehniki in administratorji, ki obdelujejo naročila in zahteve za kemikalije.
Ena specializirana oblika kemičnega obrata, petrokemična tovarna, deluje izključno s kemikalijami, pridobljenimi iz nafte. Obrati za petrokemično predelavo so zaradi udobja pogosto nameščeni poleg rafinerij nafte, pri čemer si obe napravi delita varnostno osebje in po potrebi učinkovito premikata blago med tovarnami.
Rastoča skrb za okolje v poznem 20. stoletju je privedla do vse strožje regulacije kemičnih obratov. Objekti v prvem svetu morajo izpolnjevati stroge okoljske standarde, ki so zasnovani za preprečevanje onesnaževanja in zmanjšanje števila nevarnih kemikalij, proizvedenih vsako leto, zato je kemična proizvodnja močno osredotočena na države v razvoju, kjer so predpisi manj strogi. Številni zagovorniki okolja so kritizirali neskladje v predpisih, ki so zaskrbljeni, da bi se države v razvoju lahko izpostavljale okoljskim nevarnostim v svoji želji po privabljanju podjetij.