化学工程领域包含控制工厂程序与条件，以确保工厂的最佳运作。化学反应工程师利用实验室数据以及化学热力学的物理参数来建构分析模型或设计反应器，亦借此解决问题、预测反应器之性能。
程序设计.单元操作是化学工程程序里的一个物理步骤，如结晶、过泸、干燥及蒸发等。综合运用这些单元操作，得以制备反应物、纯化并分离生成物、回收剩余反应物以及控制反应器中的能量输送。另一方面，一个单元的过程与单元操作在化学上是等价的；借由单元操作，数个单元过程构成了一个整体的处理过程。单元过程，如氮化或氧化等，涉及