یکی از وظایف اصلی مهندس شیمی طراحی و اجرای فرآیندهای شیمیایی برای تبدیل مواد اولیه به کالاها و موادی ارزشمند و کاربردی است. به طور مثال : در یک پالایشگاه مهندس شیمی وظیفه دارد با بررسی وضعیت موجود، بهترین فرآیند را برای تبدیل مواد خام نفتی به محصولات مفید و با ارزش پتروشیمی طراحی و پیاده سازی کند. 
وظایف مهندس شیمی
برخی از وظایف مهندس شیمی در بخش تحقیق و توسعه به شرح ذیل می باشد:
    - طراحی و اجرای فرآیندهای شیمیایی برای تبدیل مواد اولیه
 
    - آزمایش راه کارهای جدید توسعه محصولات در آزمایشگاه
 
    - استفاده از مدل های کامپیوتری برای دستیابی به روش های تولید ایمن تر و مقرون به صرفه تر
 
    - برنامه ریزی برای چگونگی انتقال نمونه های آزمایشگاهی به محیط واقعی کار
 
    - توسعه روشهای ایمن و دوستدار محیط زیست برای از بین بردن مواد زائد
 
وظایف مهندس شیمی در بخش تولید به شرح ذیل می باشد :   
    -  بررسی و نظارت فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی فرآیند تولید
 
    - طراحی سیستم ها و دستگاه های مورد نیاز در فرآیند تولید
 
    - همکاری با تکنسین های کارخانه برای ایجاد تجهیزات لازم و ابزارهای کنترل تولید
 
    - همکاری  با مدیران بخش های کنترل کیفیت و ایمنی و سلامت به منظور بهینه سازی فرآیند تولید از نظر اقتصادی، کیفیت محصولات، ایمنی و…
 

چند نکته مهم برای علاقه مندان این رشته:
    - بالا بودن سطح دروس شیمی و فیزیک یکی از عوامل موفق بودن در این رشته است ، همچنین باید دقت خوب و توانایی تحلیل اطلاعات، حل مسایل و مهارت های مدیریتی برای مدیریت پروژه ها، را داشته باشند.
 
    - ساعت کاری مهندس شیمی مطابق با ساعات کاری اداری است . البته وقتی روی پروژه ای کار می کند، گاهی لازم است زمان بیشتری را سر کار خود باشد تا بتواند پروژه را به موقع تحویل دهد.
 
    - محل کار مهندس شیمی در آزمایشگاه ،دفتر کار یا بخش های مختلف کارخانه یا پالایشگاه می باشد.
 
مهم ترین نرم افزارهای تخصصی و کاربردی مهندسی شیمی :
    - hysys  نرم افزار بهینه سازی فرآیندهای شیمیایی مهندس شیمی
 
    - CHEMCAD نرم افزار شبیه سازی فرآیندهای شیمیایی
 
    - Portable WinDrawChem نرم افزار رسم نمادهای شیمی
 
    - ASPEN ONE  نرم افزار طراحی و شبیه سازی
 
    - FLUENT
 
    - OLGA
 
    - FEMLAB
 
    - MATLAB
 
مهندس شیمی می تواند در صنایع مختلف شامل صنایع غذایی، نساجی، نفت و گاز و پتروشیمی، معدنی، دارویی، انرژی و تقریبا در هر کارخانه تولیدی کار کند. همچنین با تحصیلات بیشتر می تواند به رده های نظارتی و مدیریتی مانند ناظر تولید، مدیر بخش تحقیق و توسعهو  مهندس طراح، یا مدیر کارخانه دست یابد.