化工是核研院的主要学科之一，形成于上个世纪60年代，以反应堆乏燃料后处理技术研究为主要的研究方向。在60年代，进行了后处理PUREX流程的研究，使中国在乏燃料后处理领域进入国际先进行列，为中国的“两弹”事业作出了重大贡献。改革开放以来，除继续进行乏燃料后处理技术的研究之外，长期进行后处理高放废液的分离研究，提出和发展了居于世界领先地位的从高放废液中分离超铀元素的TRPO流程，为形成有中国自主知识产权的的先进燃料循环技术奠定了基础。还根据中国的发展需求，不断扩展研究领域，在新能源、资源和环境领域开展了研究工作，承担了国家科技重大专项、863计划、973计划多项重大课题，形成了有特色的发展方向。50年来，曾经获得国家科技进步特等奖、国家技术发明二等奖、国家自然科学三等奖和多项部委级奖励。

目前工程化学研究所包括三个研究室：

（1）核化学工艺研究室(201室），研究方向为：核燃料循环技术（包括反应堆乏燃料后处理技术和高放废物处理技术）和核能制氢技术。

（2）新型能源及材料化学研究室（202室），研究方向为：锂离子电池技术、燃料电池技术、储能（液流）电池技术。

（3）资源化工研究室（205室），研究方向为：循环经济、有色金属资源回收利用技术、工业废水处理技术和生物化工技术。

研究所有在编职工63人，其中中国工程院院士1人，教授8人，副教授及高级工程师、高级实验师25人，合同制科研人员34人。

研究所拥有总建筑面积约10,000平米的放射化学实验室和化工实验室，配备有等离子体质谱仪、等离子体发射光谱仪、原子吸收光谱仪等大型分析仪器。

研究所是化工人才的培养基地，招收和培养核燃料循环与材料、化学工程、应用化学等专业的研究生及博士后人员，目前在读博士生24人，硕士生23人。

放化实验室

工程实验台架