Hemijska industrija ili kemijska industrija, je grana industrije koja hemijskim putem prerađuje biljne, životinjske i mineralne sirovine, kao i razne otpatke. Ima izuzetno širok spektar delovanja i obuhvata većinu grana industrije, služeći se njihovim sirovinama.
Hemijska industrija, posebno teška, veliki je zagađivač životne sredine. Ona obuhvata emisiju najviše toksičnih materija, prvenstveno amonijaka, hlorovodonika, fosforne kiseline, metanola, toluena, sumporne kiseline, sumpor-monooksida, metiletil-ketona, hlora, metilen-hlorida i trihloretana. Proizvođači su dužni da prate i kontrolišu toksične emisije u skladu sa zakonskim propisima i standardima. Međunarodna organizacija za standardizaciju (ISO) je objavila serije standarda za rad i upravljanje proizvodnjom, kao i zaštitu životne sredine uopšte.