Przemysł chemiczny zajmuje się zarówno masowym wytwarzaniem prostych surowców chemicznych dla innych gałęzi i branży przemysłu (np. kwasu siarkowego, tworzyw i włókien sztucznych, czy barwników) – zakłady tzw. wielkiej chemii,
jak i gotowych wyrobów dla indywidualnych odbiorców i odbiorców instytucjonalnych (farb, środków czystości, farmaceutyków).
Produkcja przemysłu chemicznego stanowi 11% wartości produkcji globalnej przemysłu w Polsce.
Przemysł chemiczny odznacza się dużą wodochłonnością, stąd zakłady często lokalizowane są nad dużymi rzekami. Ścieki, gazy i odpady tego przemysłu są niebezpieczne dla ludzi i środowiska.
Ogólnie przemysł chemiczny dzielimy na:
- przemysł chemii nieorganicznej przetwarzający w półprodukty lub gotowe produkt takie surowce jak: siarka, sole mineralne, składniki powietrza (ten jest w miarę dobrze w Polsce rozwinięty),
oraz przemysł chemii organicznej, przetwarzający ropę naftową, gaz ziemny, węgiel kamienny, ale też drewno, kauczuk, tłuszcze i in.
Bardziej szczegółowy podział przemysłu chemicznego uwzględnia wytwarzane przez ten przemysł produkty. Wyróżniamy m.in.:
- przemysł petrochemiczny (w rafineriach, produkujących obok paliw i smarów proste związki organiczne – m.in. etylen, toluen, aceton, oraz tworzywa sztuczne, np. polietylen),
- przemysł koksochemiczny (produkcja smoły koksowniczej, benzolu i in.),
- przemysł sodowy,
- produkcja kwasu siarkowego,
- przemysł nawozów sztucznych,
- przemysł tworzyw sztucznych,
- przemysł włókien sztucznych i syntetycznych,
- przemysł farb i lakierów,
- przemysł farmaceutyczny,
- przemysł środków czystości,
- przemysł środków ochrony roślin,
- przemysł gumowy i oponiarski.
Przemysł sodowy opiera się na obecności złóż soli kamiennej – zlokalizowane są m.in. na Kujawach w Inowrocławiu i Janikowie.
Kwas siarkowy produkowany jest przez przedsiębiorstwo Siarkopol w Tarnobrzegu oraz w sąsiedztwie innych zakładów – zakładów produkujących nawozy sztuczne oraz hut.
Nawozy sztuczne azotowe produkowane są: we Włocławku, Puławach, Kędzierzynie-Koźlu, i Tarnowie-Mościcach. Zakłady produkujące nawozy fosforowe ulokowane zostały blisko portów, w których rozładowuje się importowane fosforyty – w Gdańsku i leżących pod Szczecinem Policach. W 2011 roku wyprodukowano w Polsce pprawie 1,75 mln ton nawozów azotowych i ponad 0,53 mln ton nawozów fosforowych.
Zakłady przemysłu petrochemicznego mieszczą się przy rafineriach ropy naftowej, w: Płocku, Gorlicach, Jedliczach, Jaśle, Czechowicach-Dziedzicach, Trzebini i Gdańsku. Często tam też produkuje się tworzywa sztucznego.
Włókna sztuczne – elana, anilana, stilon produkowane są w: Toruniu, Łodzi i Gorzowie Wielkopolskim.
Zakłady przemysłu farmaceutycznego znajdują się w dużych miastach (rynkach zbytu) m.in. w: Jeleniej Górze (dawne zakłady Jelfa, należące obecnie do międzynarodowej firmy Valeant Pharmaceuticals International), Krakowie (fabryka słoweńskiej firmy Pliva), Poznaniu (dawna Polfa Poznań należy dziś do GlaxoSmithKline Pharmaceuticals S.A.) i Warszawie.
Polska od dziesięcioleci znana była z zakładów przemysłu kosmetycznego i perfumeryjnego. Część zakładów polskiego przemysłu kosmetycznego została przejęta przez inwestorów zagranicznych – np. Pollenę Poznań przejęła niemiecka firmę Beiersdorf AG. Niektóre zagraniczne firmy kosmetyczne wybudowały w Polsce nowe fabryki, np. Avon Cosmetics w Garwolinie. Po 12989 roku powstało też w Polsce wiele nowych i prężnych firm, np. Laboratorium Kosmetyczne Dr Irena Eris z fabryką w Piasecznie, czy Ziaja z fabryką w Gdańsku.
Także wiele firm produkujących środki czystości i higienicznych zostało przejętych przez inwestorów zagranicznych. Zakłady bydgoskiej Polleny produkującej m.in. proszki do prania przejęła firma Unilever, do niemieckiej firmy Henkel należą fabryki we: Wrzącej, Raciborzu, Stąporkowie i Dzierżoniowie, do firmy PZ Cussons należy fabryka we Wrocławiu (dawna Pollena Wrocław).
Fabryki farb i lakierów działają m.in. we: Włocławku, Dębicy, Cieszynie, Wrocławiu, Zgierzu i Pilawie. W 2011 roku wyprodukowano w Polsce prawie 1,2 mn ton farb, lakierów i podobnych produktów.
W Polsce przed 1989 rokiem istniał też szereg zakładów przemysłu oponiarskiego, połączonych w ramach zjednoczenia Stomil. Obecnie część z nich nadal jest w rękach skarbu państwa – np. Stomil-Poznań. Inne stały się częścią międzynarodowych koncernów oponiarskich – np. Dębica S.A. należy do firmy Goodyear, a zakłady w Olsztynie francuskiej firmie Michelin. W 2011 roku wyprodukowano w Polsce 42,8 mln sztuk opon.