美国大学化学工程专业的定义从两个方面来理解：一是物质，二是技术。
1. 物质：
运用物理科学、生物科学的手段得到有价值的物质，新型化工主要是研究得到新材料，如上图：SEF(高分子材料)在二氧化硅和氧等离子体的处理后得到具有另一种性能的高分子材料。
2. 技术：
一方面是研发新的化学反应技术，得到广泛应用的物质，上图就是一种研发化学反应的过程。另一方面是对已有的化学反应进行改进、优化和控制。这方面主要是涉及到化学反应过程、生物转化过程和生产流程。
另外，和工科专业不同的是，美国化学专业是一个以博士招生为主的专业，需要申请者在实验操作方面具备一定的能力，所以美国化学专业的学生毕业之后更多的会从事科研相关的工作，这就要求想要申请化学专业的学生，一定要认清自己对将来职业的规划，是喜欢从事研究性质的工作，还是希望从事偏向技术应用的工作;另外，也要明确自己出国的需求，如果看重名校申请，那化学可能就不是一个好的选择了。
课程设置： 核心课程：
Advanced Physical Chemistry 高级物理化学
Advanced Quantum Chemistry 高级量子化学
Intro to Chemical Instrumentation 化学仪器仪表导论
Chemical Kinetics 化学动力学
Solid State Chemistry 固态化学
Statistical Thermodynamics 统计热力学
Molecular Spectroscopy 分子光谱学
Chemistry of Macromolecules 大分子化学
Introduction to Materials Chemistry 材料化学导论
Analytical Chemistry 分析化学
Organometallic Chemistry 有机金属化学
Inorganic Biochemistry 无机生物化学
Chemistry of Natural Products 天然产物化学
专业研究方向介绍：
化学的分支很多，与其他学科的关系也非常紧密。传统分支包括：分析化学，有机化学，无机化学，物理化学，化学原理等等。分析化学、无机化学、有机化学、物理化学这四者是“元老级”的分支。在美国大学专业里，普遍都开设有这些分支，特别是后三者，基本上每间学校都有。随着社会和经济的发展，化学所研究的内容也呈现扩大化的趋势，即从单一的化学领域趋向与其他学科交叉综合，而不仅仅局限于以往的传统研究方向。相比于传统的化学，现在已经产生了很多新的研究方向，如 Biochemistry、Biophysical、Chemical Biology、Nanochemistry & Materials、Polymer、Bioanalytical 等等。正是因为化学的多学科交叉性，很多学校都会注重 interdisciplinary 的教育。