Έργο και βασική αποστολή του χημικού μηχανικού είναι ο σχεδιασμός, η βελτιστοποίηση και ο έλεγχος όλων των χημικών και φυσικών διεργασιών της χημικής βιομηχανίας. Τα προϊόντα και υλικά που παράγονται πρέπει να είναι ποιοτικά και ανταγωνιστικά και σε συνθήκες που να εξοικονομείται ενέργεια και να μη ρυπαίνεται το περιβάλλον. Η τήρηση των προϋποθέσεων αυτών υπάγεται στην αρμοδιότητα του χημικού μηχανικού, ο οποίος επιστρατεύοντας τις γνώσεις του, τα οικονομικά μεγέθη και τον κατάλληλο προγραμματισμό με τη βοήθεια του υπολογιστή, ελέγχει και βελτιστοποιεί τις διεργασίες και τις συνθήκες που θα αποφέρουν το επιθυμητό αποτέλεσμα.