Kemiskt avfall omfattar både de kemiska biprodukterna från stora tillverkningsanläggningar och laboratorier, såväl som de mindre skala lösningsmedel och andra kemikalier som hushållen kasserar. Det kan falla under klassificeringen av farligt avfall, beroende på kemikaliernas natur – kemikalier som etanol och glycerol kräver till exempel inga speciella förfaranden för bortskaffande. Hälso- och säkerhetslagstiftningen varierar internationellt och dikterar hur detta avfall ska hanteras och omhändertas. I USA regleras det av Resource Conservation and Recovery Act samt Clean Water Act; medan COSHH (Control of Substances Hazardous to Health Regulations) reglerar kemiskt avfall i Storbritannien.
Om kemiskt avfall inte hanteras eller kasseras på rätt sätt, utsätts både miljön och närliggande individer i fara på grund av dess potentiellt frätande, giftiga, brandfarliga eller explosiva natur. Korrekt hantering av detta avfall kräver först separation av kemikalier som kan reagera med varandra, såsom salter från syror, hypokloriter och hydroxider från ammoniak och oxiderande ämnen från brännbara ämnen. Efter att den är ordentligt åtskild bör den förvaras på ett säkert sätt i tätt förslutna fat, flaskor, burkar eller burkar som inte kommer att korroderas eller på annat sätt påverkas av innehållet.
Särskilda avfallshanteringstjänster anlitas vanligtvis av de tillverkningsanläggningar som producerar kemiskt avfall för att få det borttaget på ett sätt som följer hälso- och säkerhetsbestämmelserna. Den transporteras sedan till en särskild slutförvaringsanläggning, där den elimineras beroende på dess sammansatta ämne eller ämnen. Det mesta kemiskt avfall, inklusive klorerade lösningsmedel, förbränns vid hög temperatur, medan annat behandlas med våtkemiska metoder. Efter att det har förbrännts eller behandlats med våtkemi är resterna sedan säkra att kassera på en deponi.
Konsekvenserna av felaktig kassering av kemiskt avfall får ofta en hög nivå av mediabevakning, särskilt när tillverkningsanläggningen eller anläggningen uppvisar avsiktlig vårdslöshet. Till exempel kasserade Hooker Chemical Company i New York sitt avfall i en ofullständig kanal och täckte över marken innan de sålde det för 1 US Dollar (USD) till Niagara Falls stads skolstyrelse. 1977 evakuerades invånarna efter att kemikalieläckage upptäcktes på platsen, som vid den tiden innehöll en skola och bostadsområde.