在20世纪初，对化学工程的认识虽只限于单元操作，但却开拓了一个崭新的领域和出现了一些从事崭新职业的化学工程师，这些化学工程师不同于以往的化工生产工作者，他们经历过化学工程这一专门学科的训练，故有能力使化工生产过程和设备设计、制造和操作控制更为合理，直到20世纪中叶，在单元操作和传递过程研究成果的基础上，在各种反应过程中，如氧化、还原、硝化、磺化等发现了若干具有共性的问题，如反应器内的返混、反应相内传质和传热、反应相外传质和传热、反应器的稳定性等。

尽管如此，在早期因其复杂性而阻碍了对它的系统研究，对于这些问题的研究，以及它们对反应动力学的各种效应的研究，构成了一个新的学科分支即化学反应工程，从而使化学工程的内容和方法得到了充实和发展，应用化学专业一般属于理学专业，而化学工程与工艺专业是工学专业，这两个专业都必须有扎实的化学基础，但应用化学专业在学完基础课之后，高年级所涉及的课程，偏重于化学方面的一般原理和一般规律，而化学工程与工艺专业偏重于化学工艺方面。

它以物理学、化学和数学的原理为基础，广泛应用各种实验手段，与化学工艺相配合，去解决工业生产问题，生产规模扩大和经济效益提高的重要途径是装置的放大，节省投资，降低消耗，减少占地,节约人力，这种起源于放大过程的效应，长期以来被笼统地称作“放大效应”，它包含了很多已查明或未查明的物理因素（或称工程因素）的影响，化学过程是指物质发生化学变化的反应过程，如柴油的催化裂化制备高辛烷值汽油是一个化学反应过程。