长远来看，在全世界范围内，预计至21世纪上半叶，化石燃料仍将占能源的主要地位。随着时间的推移，由于化石燃料资源的限制，除上述常规能源外，若干非常规能源的发展将越来越受到重视。非常规能源指核能和新能源，后者包括、波浪能、海洋能和生物能（如沼气）等。在太阳能、核能利用的研究开发和大规模应用的漫长过程中，化学工程和化工生产技术也大有用武之地。
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复模材料。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的出现，使化工材料有了更为广阔的前景。
聚合物材料的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。
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。21世纪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。