Τα βιομηχανικά χημικά είναι απαραίτητα δομικά στοιχεία για τη σύγχρονη βιομηχανική παραγωγή. Η απόδοση και το εύρος εφαρμογής τους εξαρτώνται ευρέως από τη σύνθεση και τη δομή των πρωταρχικών χημικών συστατικών τους. Διαφορετικές κατηγορίες χημικών παρουσιάζουν διακριτές φυσικές, χημικές και λειτουργικές ιδιότητες λόγω των διαφορών στα βασικά συστατικά τους και χρησιμοποιούνται ευρέως στην ενέργεια, τα υλικά, την ιατρική, τη γεωργία και άλλους τομείς.
Από χημική άποψη, τα βασικά συστατικά των βιομηχανικών χημικών ουσιών περιλαμβάνουν συνήθως οργανικές ενώσεις, ανόργανες ενώσεις και πολύπλοκα μείγματα. Για παράδειγμα, βασικές οργανικές χημικές ουσίες όπως οι ολεφίνες όπως το αιθυλένιο και το προπυλένιο είναι βασικές πρώτες ύλες για τη σύνθεση πλαστικών (όπως πολυαιθυλένιο και πολυπροπυλένιο), καουτσούκ και ίνες. Το μήκος της μοριακής τους αλυσίδας και ο βαθμός διακλάδωσης επηρεάζουν άμεσα την αντοχή και τη σκληρότητα του τελικού προϊόντος. Οι ανόργανες χημικές ουσίες είναι κυρίως οξέα, βάσεις και άλατα, όπως το θειικό οξύ (H2SO4), το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) και το χλωριούχο νάτριο (NaCl). Αυτά χρησιμεύουν ως σημαντικοί καταλύτες, εξουδετερωτές και ηλεκτρολύτες, αντίστοιχα, και παίζουν βασικό ρόλο στη μεταλλουργία, την παραγωγή χαρτιού και τις διαδικασίες χημικού διαχωρισμού. Επιπλέον, λειτουργικά λεπτά χημικά (όπως επιφανειοδραστικά και καταλύτες) συχνά ενσωματώνουν συγκεκριμένες λειτουργικές ομάδες (όπως υδροξυλομάδες και καρβοξυλικές ομάδες) για την επίτευξη στοχευμένης διαμόρφωσης των ρυθμών αντίδρασης ή των ιδιοτήτων διεπιφανείας. Αξίζει να σημειωθεί ότι η σύνθεση και η καθαρότητα των χημικών προϊόντων έχουν καθοριστικό αντίκτυπο στην εφαρμογή τους. Τα προϊόντα βιομηχανικής-ποιότητας περιέχουν συχνά μικρές ποσότητες ακαθαρσιών (όπως ιόντα βαρέων μετάλλων ή μονομερή που δεν αντέδρασαν), περιορίζοντας τις υψηλές- εφαρμογές τους. Από την άλλη πλευρά, τα χημικά προϊόντα ποιότητας αντιδραστηρίων ή ηλεκτρονικής Για παράδειγμα, το πολυπυρίτιο υψηλής{13}καθαρότητας (Si μεγαλύτερο ή ίσο με 99,9999%) αποτελεί τη βάση της κατασκευής τσιπ ημιαγωγών, ενώ το τυπικό βιομηχανικό πυρίτιο (Si ≈ 98%) είναι κατάλληλο μόνο για κράματα ή δομικά υλικά.
Συνοπτικά, τα κύρια συστατικά των βιομηχανικών χημικών ουσιών όχι μόνο καθορίζουν τις θεμελιώδεις λειτουργίες τους αλλά επεκτείνουν και τα όρια εφαρμογής τους μέσω του μοριακού σχεδιασμού και του ελέγχου της καθαρότητας. Η βαθιά κατανόηση της χημικής φύσης των βασικών συστατικών είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών παραγωγής και την αύξηση της προστιθέμενης αξίας του προϊόντος.
