上述工农业生产和生活的提高，都离不开材料。据统计，到1984年为止，世界上所具有的化学物质实际约达900万种,其中约有43万种在工业发达的国家中用为材料。材料数量虽多，若按化学组成分类，可以概括为金属材料、无机非金属材料和聚合物材料三大类。也有将复合材料列为第四大类，或者把它看作是由三大类中派生出来的一类新材料。一般来说，除金属是冶金部门生产的产品外，其余都是化工生产的材料。
　　无机非金属材料 分为传统材料和新型材料两类。前者主要是硅酸盐材料；后者组成多样，近年来发展很快。
　　硅酸盐材料 指玻璃、陶瓷、水泥和搪瓷等。它们是以含硅酸盐类矿石为原料进行生产的，广泛用作建筑材料，也可以作为日用品和工艺美术制品。玻璃和陶瓷虽然性脆易碎是其主要的缺点；但由于原料易得，生产工艺简单，产品的化学稳定性好，又具有硬度高、耐热和耐蚀等优点，用途十分广泛，产量很大，并仍在不断发展中。
　　新型无机非金属材料 主要是特种陶瓷。随着工农业、军事工业和科学技术的发展，新型结构陶瓷先后问世。它们是由不同的氧化物、硅化物、碳化物、氮化物、氟化物，硼化物等组成的。主要包括耐高温材料、电绝缘材料、铁电材料、压电材料、半导体陶瓷材料等，用途特殊，产量不大，但价值很高。近来开发了一种陶瓷发动机用于汽车，可使燃气温度提高到1400℃以上，对提高效率，节约能源具有重要意义。这些材料的制造工艺的特点是：对原料的纯度要求高，成分、显微结构以及产品表面和界面都需严格控制,形状也细致而复杂,要求精密加工。此类新型材料是在高水平科学技术基础上获得成功的。
　　聚合物材料 主要包括塑料、化学纤维和橡胶三大类。其中合成材料品种很多，它们是由石油化工生产的单体，经过聚合反应而制成的。有的具有天然材料所达不到的特殊性能,广泛用于工农业生产与日常生活,所以发展很快。30年代世界聚合物材料的产量还未超过100kt，到80年代即已达到约80Mt,塑料占3/4。由于塑料比金属轻，所以按体积计，其产量已超过黑色金属。
　　塑料 基础材料是合成树脂。塑料制品质轻（一般只有钢铁的1/9）,耐腐蚀,耐热,电绝缘性好，易于加工成型，近几十年来大量用来代替金属、玻璃、纸张、木材等。塑料薄膜主要用作包装材料，在农业上，也被广泛使用。塑料管大量用作汽车的输油、输水管。汽车壳体和零件也用塑料。用聚氯乙烯加工的地板和门窗比用木材加工的耐磨性增加五倍。有机玻璃的密度为普通玻璃的一半，而冲击强度高达17倍，可用作飞机的风挡玻璃。塑料还大量用于电子和电气工业，制成电线、电缆、开关和仪器仪表壳体等。塑料制品可以说已经深入到人们生产和生活的各个角落。还有一些合成树脂具有特殊的功能，被称为功能高分子材料，如导电材料、半导体材料、感光树脂、光导材料和超导材料等，引起人们很大的兴趣。
　　化学纤维 包括人造纤维和合成纤维。人造纤维是以天然纤维为原料经过化学加工而生产的，在20～30年代已经流行，但它的产量受到天然纤维来源的限制。合成纤维制品是在40年代中期出现的，原料来源为丰富的石油化工产品。化学纤维的品种很多，又有长丝、短丝、鬃丝、弹力丝以及各种异形丝。它们分别可以纯纺、混纺，因而织物的品种极多，并且生产效率高，不受自然条件的限制，有效地解决了与粮棉争地的矛盾。生产万吨化学纤维，可以相当于30万亩（1亩＝666.6m2）棉田一年生产的棉花;或由250万只羊一年剪下的羊毛。到80年代,全世界已有2/3的纺织品是由化学纤维制成的。一些聚合物制成的中空纤维用作分离膜，在海水淡化、气体分离、超纯物质制备以及生物技术等方面，具有重要意义。
　　橡胶 是一种战略物资。天然橡胶仅生长于热带及亚热带地区,不产橡胶的国家考虑战时会受到封锁,都极其重视建立于石油化工基础上的合成橡胶工业。合成橡胶的品种多，有的品种比天然橡胶具有更好的耐热、耐寒、耐油等性能。橡胶的最大消耗是做轮胎，此外还用以制作胶管、胶带、胶鞋以及胶乳制品。橡胶又是各种设备所不可缺少的密封材料。70年代以来，天然橡胶的产量基本稳定在3～3.5Mt，而合成橡胶产量在70年代已达6Mt，80年代增至8Mt，且仍有续增的趋势。
　　复合材料 是新型结构材料。其特点是体积比强度、体积比刚度和耐蚀性都超过金属材料。它由合成树脂、金属或陶瓷等基体材料和无机或有机合成纤维等增强材料所组成。基材和增强材料都有多种，因而可以进行有选择的配合，以制得性能符合要求的各种复合材料。复合材料的出现，使化工材料有了更为广阔的前景。