在20世紀(jì)初，對化學(xué)工程的認(rèn)識雖只限于單元操作，但卻開拓了一個(gè)嶄新的領(lǐng)域和出現(xiàn)了一些從事嶄新職業(yè)的化學(xué)工程師，這些化學(xué)工程師不同于以往的化工生產(chǎn)工作者，他們經(jīng)歷過化學(xué)工程這一專門學(xué)科的訓(xùn)練，故有能力使化工生產(chǎn)過程和設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和操作控制更為合理，直到20世紀(jì)中葉，在單元操作和傳遞過程研究成果的基礎(chǔ)上，在各種反應(yīng)過程中，如氧化、還原、硝化、磺化等發(fā)現(xiàn)了若干具有共性的問題，如反應(yīng)器內(nèi)的返混、反應(yīng)相內(nèi)傳質(zhì)和傳熱、反應(yīng)相外傳質(zhì)和傳熱、反應(yīng)器的穩(wěn)定性等。

盡管如此，在早期因其復(fù)雜性而阻礙了對它的系統(tǒng)研究，對于這些問題的研究，以及它們對反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的各種效應(yīng)的研究，構(gòu)成了一個(gè)新的學(xué)科分支即化學(xué)反應(yīng)工程，從而使化學(xué)工程的內(nèi)容和方法得到了充實(shí)和發(fā)展，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)一般屬于理學(xué)專業(yè)，而化學(xué)工程與工藝專業(yè)是工學(xué)專業(yè)，這兩個(gè)專業(yè)都必須有扎實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)，但應(yīng)用化學(xué)專業(yè)在學(xué)完基礎(chǔ)課之后，高年級所涉及的課程，偏重于化學(xué)方面的一般原理和一般規(guī)律，而化學(xué)工程與工藝專業(yè)偏重于化學(xué)工藝方面。

它以物理學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)的原理為基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用各種實(shí)驗(yàn)手段，與化學(xué)工藝相配合，去解決工業(yè)生產(chǎn)問題，生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)效益提高的重要途徑是裝置的放大，節(jié)省投資，降低消耗，減少占地,節(jié)約人力，這種起源于放大過程的效應(yīng)，長期以來被籠統(tǒng)地稱作“放大效應(yīng)”，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(xué)過程是指物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的反應(yīng)過程，如柴油的催化裂化制備高辛烷值汽油是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程。