Enquanto disciplina, a engenharia química cresceu a partir da química pura quando começou a ser reconhecido que a produção de compostos químicos exige mais do que apenas um scale-up (aumento de escala) dos processos químicos estudados e desenvolvidos em laboratório.
Uma das pedras basilares na consolidação da engenharia química foi o conceito de operações unitárias. George E. Davis, no seu Handbook of Chemical Engineering publicado em 1901, referiu o aspecto-chave da essência da Engenharia química, a qual, conformou explicou, lida com a construção de unidades industriais que se servem de reacções químicas em larga escala, sem que se especifique o tipo de indústria no qual a unidade industrial será usada.
Assim, apesar de os processos químicos diferirem entre si, as unidades industriais onde os compostos químicos são produzidos são todas elas estruturadas pela ligação de diferentes combinações de etapas comuns a qualquer tipo de processo idêntico, etapas essas conhecidas por operações unitárias.
Por exemplo: os princípios que presidem às operações de destilação são os mesmos quer se destile crude numa refinaria de petróleo, ar para separar azoto e oxigénio, ou mesmo num tradicional alambique para produzir aguardente.
(colunas de destilação)
Por último, importa referir que o âmbito da engenharia química distingue-se do da química pura pelo enfoque na melhoria, controlo e melhor coordenação entre operações unitárias, assim como na selecção e desenvolvimento do equipamento no qual elas ocorrem.