الهندسة الكيميائية مجال هندسي يتعامل مع دراسة تشغيل وتصميم المصانع الكيميائية وكذلك طرق تحسين الإنتاج. تستخدم الهندسة الكيميائية مبادئ الكيمياء والفيزياء والرياضيات والبيولوجيا والاقتصاد لاستخدام الطاقة والمواد وإنتاجها وتصميمها ونقلها وتحويلها بكفاءة. واستخدام التكنولوجيا النانوية والمواد النانوية في المختبر إلى العمليات الصناعية واسعة النطاق التي تحول المواد الكيميائية والمواد الخام والخلايا الحية والكائنات الحية الدقيقة والطاقة إلى أشكال ومنتجات مفيدة.
تندرج من الهندسة الكيميائية عدة تخصصات هندسية أخرى:
- هندسة كيميائية حيوية
- هندسة حيوية
- هندسة وراثية
- هندسة جزيئية
- هندسة النفط
- هندسة العمليات
- هندسة تفاعلات كيميائية
- هندسة العمليات الحيوية
- ترموديناميكا كيميائية
تختص الهندسة الكيميائية أيضا بتصميم وتطوير العمليات الصناعية الكيميائية أو التحويلية، وبتصميم وبناء وادارة المصانع التي تكون العملية الأساسية فيها هي التفاعلات الكيميائية، وتختص أيضًا بتصميم المعدات اللازمة لتلك العمليات مثل المفاعلات، المبادلات الحرارية وأعمدة التقطير وغيرها. وتندرج تحت هذا المجال عمليات انتقال المادة والحرارة والكتلة، كما تشمل التفاعلات وعمليات الفصل متعددة المراحل. ومن جانب آخر تهتم الهندسة الكيميائية بالبيئة والتحكم في تلوث الهواء والماء، وتهتم في معالجة الغاز الطبيعي وتحلية المياة والتكنولوجيا الحيوية والعقاقير، كما تعمل على نمذجة ومحاكاة العمليات الصناعية باستخدام المبادئ الفيزيائية والكيميائية والرياضية.