Pabrik kimia adalah fasilitas industri yang dirancang untuk tujuan pemrosesan dan produksi bahan kimia. Pabrik kimia dapat ditemukan di seluruh dunia, memproduksi berbagai macam produk, mulai dari bahan kimia fotografi yang digunakan di ruang berkembang hingga herbisida yang disemprotkan pada tanaman yang diproduksi secara komersial. Banyak fasilitas khusus seperti pabrik pengolahan air limbah beroperasi menggunakan metode yang mirip dengan yang terlihat di pabrik kimia.
Di pabrik kimia, tujuannya adalah untuk menghasilkan bahan kimia baru, atau untuk memproses produk kimia. Berbagai teknik pemrosesan digunakan, tergantung pada apa yang diproduksi oleh pabrik tersebut, dan sebagian besar pabrik kimia membuat berbagai jenis bahan kimia yang saling terkait satu sama lain. Ciri umum pabrik kimia adalah tong atau tangki besar tempat bahan kimia diproses dan disimpan.
Banyak pabrik kimia berlokasi di kawasan industri dan dekat jalur pelayaran atau rel sehingga produknya dapat dipindahkan dengan mudah. Keselamatan merupakan perhatian utama untuk fasilitas di mana bahan kimia dibuat dan diproses, karena kesalahan di pabrik kimia bisa sangat berbahaya dan pabrik kimia rentan terhadap tindakan sabotase dan terorisme. Akibatnya, pabrik kimia biasanya diharuskan menjalani pemeriksaan keselamatan rutin yang memastikan bahwa pabrik beroperasi dengan aman, dan fasilitas memiliki keamanan yang ekstensif untuk melindungi pabrik dari ancaman eksternal.
Insinyur kimia biasanya bertanggung jawab untuk desain pabrik kimia, mengembangkan desain yang akan memenuhi kebutuhan pabrik dan menyediakan ruang untuk pertumbuhan dan ekspansi. Insinyur kimia juga bekerja di pabrik kimia, mengawasi produksi dan mengelola program keselamatan selain mengembangkan teknik manufaktur dan pemrosesan baru. Staf lain di pabrik kimia termasuk penjaga keamanan, teknisi, dan administrator yang memproses pesanan dan permintaan bahan kimia.
Salah satu bentuk khusus pabrik kimia, pabrik petrokimia, bekerja secara eksklusif dengan bahan kimia yang berasal dari minyak. Fasilitas pemrosesan petrokimia sering terletak di sebelah kilang minyak untuk kenyamanan, dengan dua fasilitas berbagi staf keamanan dan memindahkan barang secara efisien antar pabrik sesuai kebutuhan.
Kekhawatiran yang berkembang tentang lingkungan di akhir abad ke-20 menyebabkan semakin ketatnya regulasi pabrik kimia. Fasilitas di dunia pertama harus memenuhi standar lingkungan yang ketat yang dirancang untuk mencegah polusi dan mengurangi jumlah bahan kimia berbahaya yang diproduksi setiap tahun, dan akibatnya, manufaktur bahan kimia sangat terfokus di negara berkembang di mana peraturannya tidak terlalu ketat. Kesenjangan dalam peraturan telah dikritik oleh banyak pendukung lingkungan yang khawatir bahwa negara-negara berkembang mungkin mengekspos diri mereka pada bahaya lingkungan dalam keinginan mereka untuk menarik bisnis.