Химическая промышленность — одна из наиболее динамичных отраслей тяжелой индустрии республики, обеспечивающая общий научно-технический прогресс в народном хозяйстве. Эта отрасль не имеет отходов. Более того, она часто сама использует отходы какого-либо производства и выпускает новые эффективные материалы с заранее заданными свойствами для промышленности и товары для населения.
Для развития химической промышленности в республики имеется богатая сырьевая база: фосфориты, серный колчедан, барит, бром, поваренная и калийная соли, сульфат натрия, отходы нефтепереработок и коксохимии, сернистые газы предприятий цветной металлургии. Немалую ценность для химии представляют и некоторые дикорастущие растения: цитварная полынь — на западных склонах гор Каратау, эфедра, солодка — на западе Казахстана.
К настоящему времени в республике более развиты горно-химическая промышленность и основная химия. Отрасли химии органического синтеза развиты слабее и представлены производством синтетического каучука, синтетического волокна, полиэтилена и пластмасс.
Крупнейшим предприятием горно-химической промышленности Казахстана является Каратауский горно-химический комбинат, выпускающий фосфорную муку для производства фосфорных удобрений. Суперфосфатные заводы работают в Таразе и Алге, недалеко от Актобе. В Шымкенте и Таразе созданы заводы фосфорных солей, а при суперфосфатных заводах — цехи по производству серной кислоты, необходимой для изготовления суперфосфата. Серную кислоту производят также в Усть-Каменогорске, Риддере, Балхаше и Жезказгане, используя для этого отходящие сернистые газы металлургического производства. Совсем недавно в республике начали выпускать азотистые удобрения. На отходах коксования Карагандинского угля в Темиртау производится сульфат аммония. В небольшом количестве производятся калийные удобрения как побочный продукт на Усть-Каменогорском титаномагниевом комбинате. В Актобе работает завод хромовых соединений, в Атырау — полиэтиленов, в Актау — пластмасс, где недавно построен еще и завод по производству зубной пасты. Кроме того, химическая промышленность республики производит автомобильные шины и много другой продукции.