วิศวกรรมเคมีเป็นการประยุกต์ใช้วิทยาศาสตร์, คณิตศาสตร์, ของไหล, การแลกเปลี่ยนความร้อน และเศรษฐศาสตร์ กับกระบวนการเปลี่ยนวัตถุดิบ หรือเคมีภัณฑ์ ให้อยู่ในรูปที่มีประโยชน์ ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนน้ำมันพืชที่ใช้แล้วให้เป็นไบโอดีเซล
วิศวกรรมเคมีเป็นวิชาที่ว่าด้วยการออกแบบและควบคุมการทำงานของกระบวนการทางเคมีในระดับมหภาพ วิศวกรเคมีที่ทำงานในด้านการควบคุมกระบวนการมักจะถูกเรียกว่าวิศวกรกระบวนการ