化学工学とは、化学工業における生産技術的な面を研究する工学の一分野を指します。
最も効率の良い生産方式の開発、新しいプラントや装置の設計・運転管理に必要となる物理的及び化学的な原理を一つの学問体系にまとめたものとして発展してきました。
狭義には、化学工業における製造プロセスである伝熱・蒸留・乾燥・分離など各種の単位操作の有機的結合からなる操作および、それを行わせる化学装置の理論・設計・運転などについての研究を行うものとされています。
また広義には狭義に加えて、酸化・還元、塩素化、加水分解、重合などの各種単位反応（単位工程）についての研究も含めて指しており、物質収支、エネルギー収支、物理的・化学的平衡、物質およびエネルギーの移動速度や反応速度、経済収支などが研究の中心となっています。
