單元操作構成多種化工產品生產的物理過程都可歸納為有限的幾種基本過程，如流體輸送、換熱（加熱和冷卻）、蒸餾、吸收、蒸發、萃取、結晶、干燥等，化學工藝涉及的范疇很廣，一般包括原料的選擇和預處理;生產方法的選擇及方法原理;設備的作用、結構和操作；催化劑的選擇和使用；其他物料的影響；操作條件的影響和選定；流程組織；生產控制；產品規格和副產物的分離與利用；能量的回收和利用和對不同工藝路線和流程的技術經濟評價等等。

盡管如此，在早期因其復雜性而阻礙了對它的系統研究，對于這些問題的研究，以及它們對反應動力學的各種效應的研究，構成了一個新的學科分支即化學反應工程，從而使化學工程的內容和方法得到了充實和發展，應用化學專業一般屬于理學專業，而化學工程與工藝專業是工學專業，這兩個專業都必須有扎實的化學基礎，但應用化學專業在學完基礎課之后，高年級所涉及的課程，偏重于化學方面的一般原理和一般規律，而化學工程與工藝專業偏重于化學工藝方面。

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。