一个化工产品的生产是通过若干个物理操作与若干个化学反应实现的。长期的实践与研究发现，尽管化工产品千差万别，生产工艺多种多样，但这些产品的生产过程所包含的物理过程并不是很多，而且是相似的。比如，流体输送不论用来输送何种物料，其目的都是将流体从一个设备输送至另一个设备；加热与冷却的目的都是得到需要的操作温度；分离提纯的目的都是得到指定浓度的混合物等。把这些包含在不同化工产品生产过程中，发生同样物理变化，遵循共同的物理学规律，使用相似设备，具有相同功能的基本物理操作，称为单元操作。
(也叫化工原理)的主要研究领域，是在化学工业生产中具有共同的物理变化特点的基本操作，是由各种化工生产操作概括得来的，基本包括五个方面：
* 流体流动过程，包括流体输送、过滤、固体流态化等。
* 传热过程，包括热传导、蒸发、冷凝等。
* 传质过程，即物质的传递，包括气体吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。
* 热力过程，即温度和压力变化的过程，包括液化、冷冻等。
* 机械过程，包括固体输送、粉碎、筛分等。
化工单元操作是应用于各种化工生产中，在20世纪初，由美国麻省理工学院的科学家总结成一门独立的学科，和化工单元过程一起，组成学习化学工业生产的基础知识，这些单元的原理和计算方法，可以应用到各种化工门类的设计和生产过程中。
近年来，随着新技术的应用，像膜分离、吸附、超临界萃取、反应与分离偶合等新的单元操作，也得到了越来越广泛的应用。
