La industria química es esencialmente una industria basada en la ciencia. Las tecnologías aplicadas en la industria química tienen sus raíces científicas bien establecidas, y el crecimiento de la industria ha estado estrechamente vinculado a descubrimientos científicos. Una de las principales razones del enorme crecimiento de la industria química en el mundo desarrollado ha sido su gran compromiso con la inversión en I+D. Esta inversión tradicional en I+D contribuye en gran medida a explicar la destacada tasa de crecimiento de la industria en el siglo XX y su destacado récord de aumento de productividad. La aplicación organizada de la ciencia a los problemas industriales ha dado lugar a una gran cantidad de nuevos productos, nuevos procesos y nuevas aplicaciones.

Las compañías químicas y farmacéuticas en Estados Unidos gastan alrededor de 18 mil millones de dólares anuales en I+D. La investigación científica y técnica realizada por estas industrias contribuye significativamente a hacer que la vida humana sea más segura, más larga, más fácil y más productiva.

La industria química produce muchos materiales que son esenciales para nuestras necesidades más fundamentales de alimentos, vivienda y salud. También produce productos de gran importancia para el mundo de alta tecnología de la informática, las telecomunicaciones y la biotecnología. El gobierno de Estados Unidos utiliza los siguientes ocho códigos de clasificación industrial estándar para categorizar las compañías químicas:

Productos químicos inorgánicos industriales.
Plásticos, materiales y sintéticos.
Medicamentos.
Jabones, limpiadores y productos de tocador.
Pinturas y productos relacionados.
Productos químicos orgánicos industriales.
Productos químicos agrícolas.
Productos químicos diversos.
La industria química desempeña un papel fundamental en la sociedad, proporcionando los materiales y productos necesarios para diversas áreas de nuestras vidas y contribuyendo al avance científico y tecnológico.

La fabricación de productos químicos se lleva a cabo en cantidades superiores a 10,000 libras. La industria química orgánica, que produce productos químicos que contienen carbono, es responsable de gran parte de esta diversidad.

La fabricación química ha sido emprendida por muchos tipos diferentes de empresas, en gran parte debido a su papel central en la industria. Los productos químicos se fabrican a partir de materias primas suministradas por una gran cantidad de industrias diferentes, incluyendo la industria petrolera, agrícola y minera. A su vez, los productos químicos mismos se utilizan como materias primas en casi todos los demás tipos de fabricación. La producción de productos químicos es atractiva para las empresas que buscan mejorar su materia prima de bajo valor (materias primas requeridas para un proceso industrial) a un producto químico rentable. Las compañías petroleras, en particular, están adquiriendo cada vez más posiciones destacadas en la industria química orgánica. 

Las fusiones y adquisiciones (M&A, por sus siglas en inglés) han desempeñado un papel significativo en la evolución de la industria química. Antes de la Segunda Guerra Mundial, el fabricante alemán IG Farben era el mayor productor de productos químicos orgánicos del mundo. Después de la guerra, las potencias aliadas reestructuraron la industria alemana y se dividieron a IG Farben en sus principales empresas constituyentes: BASF, Bayer y Hoechst. Al mismo tiempo, el gobierno británico forzó una fusión de empresas sólidas como Brunner, Maud y Nobel con empresas mucho más débiles, como United Alkali y British Dyes, para establecer una gran empresa, Imperial Chemical Industries (ICI). En Estados Unidos, DuPont, durante la década de 1980, estuvo involucrado en más de 50 adquisiciones, invirtiendo más de 10 mil millones de dólares. La actividad total de fusiones y adquisiciones en Estados Unidos en 1999 alcanzó los 45 mil millones de dólares. Se estima que en el resto del mundo, las fusiones y adquisiciones sumaron 1.2 billones de dólares. Las fusiones y adquisiciones han desempeñado varios roles importantes en la industria química y han permitido que muchas empresas estadounidenses adquieran negocios extranjeros para obtener la presencia necesaria en los mercados mundiales locales.