在化工、医药、食品、环境等领域，生产过程通常包含若干物理单元操作，例如流体流动、传热、蒸馏、吸收等等。同一类单元操作具有共性：制药厂小巧的精馏塔与石化企业宏伟的精馏塔具有相同的工作原理、相似的结构和操作方式；用管道输送番茄汁与用管道输送油品的方法在本质上是相似的。在化工工艺学家那里，这些物理单元和化学反应单元像搭积木一样，被以不同方式组合，形成生产各种化学品的、千差万别的工艺流程。
《化工原理》课程以化工生产中的物理单元操作为研究对象，讲授的主要内容如下。
（1）常用物理单元操作的原理。这些原理往往包含动量的传递、热量的传递和质量的传递原理，即所谓的“三传”，它们与物理学、物理化学有密切联系，通常表示为某种数学模型。
（2）单元操作使用的设备。所有的单元操作原理，最终具化为对应的设备，在具体的设备中实现单元操作。本课程将介绍为完成某项单元操作所采用的设备的类型，不同类型设备的适用范围，着重介绍典型设备的工作原理、基本结构、性能参数、使用方法，以及操作条件和调节方法。
（3）设计型问题和操作型问题。这是工程问题的两种基本类型，有不同的已知条件和解决方法。典型的设计型问题，例如根据生产任务完成设备的工艺设计和标准设备的选型。典型的操作型问题，例如根据操作条件的变化确定生产任务或者其他过程参数的变化。本课程要引导学生识别这两类问题，并掌握典型问题的解决方法。
（4）解决复杂工程问题的方法。工程科学，例如化学工程学，发展了特殊的方法来解决复杂的工程问题。本课程将对其中的一些方法进行介绍。例如，对于影响因素众多、又难以采用理论分析求解的工程问题，常常通过实验建立数学模型，为了减少变量个数和实验次数，应用“因次分析”的方法将单个变量整合为由几个变量组成的无因次数群，在实验中改变数群的值而不是单个变量的值，然后根据实验结果得到具有实用价值的经验公式。
