化工與能源的關系非常密切，還表現(xiàn)在化石燃料及其衍生的產品不僅是能源，而且還是化學工業(yè)的重要原料。以石油為基礎，形成了現(xiàn)代化的強大的石油化學工業(yè)，生產出成千上萬種石油化工產品。在化工生產中，有些物料既是某種加工過程（如合成氣生產）中的燃料，同時又是原料，兩者合而為一。所以化工生產既是生產二次能源的部門，本身又往往是耗能的大戶。

長遠來看，在全世界范圍內，預計至21世紀上半葉，化石燃料仍將占能源的主要地位。隨著時間的推移，由于化石燃料資源的限制，除上述常規(guī)能源外，若干非常規(guī)能源的發(fā)展將越來越受到重視。非常規(guī)能源指核能和新能源，后者包括、波浪能、海洋能和生物能（如沼氣）等。在太陽能、核能利用的研究開發(fā)和大規(guī)模應用的漫長過程中，化學工程和化工生產技術也大有用武之地。

精細化工包括醫(yī)藥、農藥、合成染料、有機顏料、涂料、香料與香精、化妝品與盥洗衛(wèi)生品、肥皂與合成洗滌劑、表面活性劑、印刷油墨及其助劑、粘接劑、感光材料、磁性材料、催化劑、試劑、水處理劑與高分子絮凝劑、造紙助劑、皮革助劑、合成材料助劑、紡織印染劑及整理劑、食品添加劑、飼料添加劑、動物用藥、油田化學品、石油添加劑及煉制助劑、水泥添加劑、礦物浮選劑、鑄造用化學品、金屬表面處理劑、合成潤滑油與潤滑油添加劑、汽車用化學品、芳香除臭劑、工業(yè)防霉劑、電子化學品及材料、功能性高分子材料、生物化工制品等40多個行業(yè)和門類。隨著國民經濟的發(fā)展，精細化學品的開發(fā)和應用領域將不斷開拓，新的門類將不斷增加。

聚合物材料的基礎材料是合成樹脂。塑料制品質輕（一般只有鋼鐵的1/9），耐腐蝕，耐熱，電絕緣性好，易于加工成型，近幾十年來大量用來代替金屬、玻璃、紙張、木材等。塑料薄膜主要用作包裝材料，在農業(yè)上，也被廣泛使用。塑料管大量用作汽車的輸油、輸水管。汽車殼體和零件也用塑料。用聚氯乙烯加工的地板和門窗比用木材加工的耐磨性增加五倍。有機玻璃的密度為普通玻璃的一半，而沖擊強度高達17倍，可用作飛機的風擋玻璃。塑料還大量用于電子和電氣工業(yè)，制成電線、電纜、開關和儀器儀表殼體等。塑料制品可以說已經深入人們生產和生活的各個角落。還有一些合成樹脂具有特殊的功能，被稱為功能高分子材料，如導電材料、半導體材料、感光樹脂、光導材料和超導材料等，引起人們很大的興趣。