Poprzez analizę ilościową i jakościową chemik przemysłowy bada właściwości fizyczne i chemiczne w celu określenia składu różnych substancji organicznych i nieorganicznych. Informacje te są następnie wykorzystywane do tworzenia nowych substancji i produktów dla wszystkich rodzajów przemysłu. W zależności od poziomu wykształcenia chemik ten może prowadzić badania, uczyć lub pracować w laboratorium dla firmy lub innej organizacji. Jednym z obowiązków chemika przemysłowego może być przeprowadzanie eksperymentów w celu identyfikacji składu różnych rodzajów chemikaliów i związków chemicznych. Dzielenie się specjalistyczną wiedzą, opracowywanie nowych produktów i badania rynku mogą również należeć do obowiązków chemika przemysłowego.
Niektórzy chemicy przemysłowi mają stopień doktora chemii i mogą być poszukiwani przez kolegia i uniwersytety jako profesorowie i prowadzić badania laboratoryjne. Analiza związków i substancji w celu znalezienia ich dokładnych właściwości chemicznych lub fizycznych jest jednym z podstawowych obowiązków chemika. Aby przeprowadzić te wysoce techniczne testy i uzyskać dokładną analizę chemiczną, tego typu chemicy używają sprzętu, takiego jak chromatograf, spektroskop i spektrofotometr. Chemicy przemysłowi z tytułem licencjata lub magistra są zazwyczaj zatrudniani jako asystenci naukowi lub technicy laboratoryjni. Ci chemicy z tytułem magistra mogą uczyć na poziomie szkoły średniej lub pracować w bibliotece technicznej.
Chemik może również opracowywać lub ulepszać produkty, formuły, metody analityczne i procesy. Niektórzy chemicy przemysłowi pracują nad poprawą wydajności produktów lub tworzeniem lepszych materiałów budowlanych, tworzyw sztucznych, tekstyliów lub produktów naftowych. Mogą pomóc w wyznaczaniu nowych standardów branżowych, ulepszaniu technik produkcji oraz zwiększaniu efektywności różnych procesów chemicznych.
Niektórzy chemicy pracują jako specjaliści ds. relacji z klientami i mogą pracować w działach sprzedaży i marketingu dużych firm lub organizacji. Niektórzy z tych chemików mogą również pracować na stanowiskach wsparcia technicznego, wykorzystując swoją wiedzę techniczną na temat procesów chemicznych, aby pomagać klientom i wyjaśniać wszelkie możliwe reakcje lub zachowania konkretnego produktu. Chemik przemysłowy może być również odpowiedzialny za przeprowadzanie testów kontroli jakości produktu w różnych procesach produkcyjnych. Wymagania edukacyjne dla tych stanowisk często wymagają tytułu magistra administracji biznesowej lub wcześniejszego doświadczenia biznesowego, oprócz wszelkich innych stopni akademickich z chemii.