L'ingénieur procédés en chimie travaille dans divers secteurs tels que la chimie, la parachimie (cosmétiques, peintures, adhésifs, matériaux, verres, plasturgie, élastomères, agrochimie, etc.), la pharmacie, la pétrochimie, l'agroalimentaire, l'aéronautique, le nucléaire, etc. Il collabore généralement en équipe. Pour optimiser les aspects économiques de son travail, il peut être épaulé par des spécialistes des coûts. Il collabore avec des ingénieurs de recherche pour introduire de nouveaux processus de production, et supervise des techniciens. Sa polyvalence dépend souvent de la taille de l'entreprise où il exerce. Dans les petites structures, il s'occupe généralement de la planification et de l'organisation. Il se déplace alors sur plusieurs sites pour étudier la mise en place de nouvelles usines ou unités de production.