Kemijska tvornica je industrijski pogon namijenjen preradi i proizvodnji kemikalija. Kemijska postrojenja mogu se naći diljem svijeta, proizvodeći široku paletu proizvoda, od fotografskih kemikalija koje se koriste u razvojnim sobama do herbicida koji se prskaju na komercijalno proizvedenim usjevima. Brojni specijalizirani objekti kao što su postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda rade korištenjem metoda sličnih onima u kemijskim postrojenjima.
U kemijskoj tvornici cilj je proizvodnja novih kemikalija, odnosno prerada kemijskih proizvoda. Koriste se različite tehnike obrade, ovisno o tome što postrojenje proizvodi, a većina kemijskih tvornica proizvodi mnogo različitih vrsta kemikalija koje su međusobno povezane. Zajednička značajka kemijskih postrojenja su velike posude ili spremnici u kojima se kemikalije prerađuju i skladište.
Mnoga kemijska postrojenja smještena su u industrijskim područjima i u blizini brodskih ili željezničkih linija tako da se njihovi proizvodi mogu lako premještati. Sigurnost je glavna briga za objekte u kojima se proizvode i obrađuju kemikalije, budući da greške u kemijskom postrojenju mogu biti vrlo opasne, a kemijska postrojenja podložna aktima sabotaže i terorizma. Kao rezultat toga, kemijska postrojenja obično moraju prolaziti redovite sigurnosne inspekcije koje potvrđuju da postrojenje radi sigurno, a objekti imaju opsežnu sigurnost za zaštitu postrojenja od vanjskih prijetnji.
Kemijski inženjeri obično su odgovorni za dizajn kemijskih postrojenja, razvijajući dizajne koji će zadovoljiti potrebe postrojenja i pružiti prostor za rast i širenje. Kemijski inženjeri također rade u kemijskim postrojenjima, nadzirući proizvodnju i upravljajući sigurnosnim programima uz razvoj novih tehnika proizvodnje i obrade. Ostalo osoblje u kemijskim tvornicama uključuje zaštitare, tehničare i administratore koji obrađuju narudžbe i zahtjeve za kemikalije.
Jedan specijalizirani oblik kemijskog postrojenja, petrokemijski pogon, radi isključivo s kemikalijama dobivenim iz nafte. Postrojenja za petrokemijsku preradu često se nalaze pored rafinerija nafte radi praktičnosti, s tim da dva objekta dijele sigurnosno osoblje i po potrebi učinkovito prebacuju robu između tvornica.
Rastuća zabrinutost za okoliš krajem 20. stoljeća dovela je do sve strože regulacije kemijskih postrojenja. Postrojenja u prvom svijetu moraju zadovoljiti stroge ekološke standarde koji su dizajnirani da spriječe onečišćenje i smanje broj opasnih kemikalija koje se proizvode svake godine, te je posljedično tome, kemijska proizvodnja jako fokusirana u zemljama u razvoju gdje su propisi manje strogi. Nejednakost u propisima kritizirali su mnogi zagovornici zaštite okoliša koji su zabrinuti da bi se zemlje u razvoju mogle izložiti opasnostima za okoliš u svojoj želji da privuku posao.