在20世紀初，對化學工程的認識雖只限于單元操作，但卻開拓了一個嶄新的領域和出現了一些從事嶄新職業的化學工程師，這些化學工程師不同于以往的化工生產工作者，他們經歷過化學工程這一專門學科的訓練，故有能力使化工生產過程和設備設計、制造和操作控制更為合理，直到20世紀中葉，在單元操作和傳遞過程研究成果的基礎上，在各種反應過程中，如氧化、還原、硝化、磺化等發現了若干具有共性的問題，如反應器內的返混、反應相內傳質和傳熱、反應相外傳質和傳熱、反應器的穩定性等。

直到今天，各個單元操作的研究還是有著極為重要的理論意義和應用價值，而且是為了適應新的技術要求，一些新的單元操作不斷出現并逐步充實進來，化學反應工程化學反應是化工生產的核心部分，它決定著產品的收率，對生產成本有著重要影響，因此，它具有個別生產的特殊性；但其內容所涉及的方面一般有：原料和生產方法的選擇，流程組織，所用設備（反應器、分離器、熱交換器等）的作用，結構和操作，催化劑及其他物料的影響,操作條件的確定,生產控制，產品規格及副產品的分離和利用，以及安全技術和技術經濟等問題。

它以物理學、化學和數學的原理為基礎，廣泛應用各種實驗手段，與化學工藝相配合，去解決工業生產問題，生產規模擴大和經濟效益提高的重要途徑是裝置的放大，節省投資，降低消耗，減少占地,節約人力，這種起源于放大過程的效應，長期以來被籠統地稱作“放大效應”，它包含了很多已查明或未查明的物理因素（或稱工程因素）的影響，化學過程是指物質發生化學變化的反應過程，如柴油的催化裂化制備高辛烷值汽油是一個化學反應過程。