建模过程通常使用专用软体来定义一组相连线的系统，求解系统稳态或动态行为以进行预测。系统组成与连结以程式流程图表示。系统建模可能如两物质于反应槽里混合般简易，也可能如整个氧化铝精炼製程般複杂。化学程式建模需要了解囊括于模拟中的化学品与单元组件（如储槽、泵、管道、加压管线等）等之特性与规格。

程式模拟是在软体中基于模型来描述化学、物理、生物、其他技术程式与单元操作等。基本先决条件是针对纯组分、混合物、化学反应的物理和化学性质以及可用于模拟计算的数学模型进行统整性的了解。

程式模拟软体以程式流程图描述化学程式，流程图中标示各操作单元和物流流向。模拟软体需求解质量和能量守恆以获得稳定的操作条件。程式模拟的目标即寻找最佳的操作条件。本质上，这是一个以叠代求解的最佳化问题。

程式模拟依赖各类模型进行计算，模型引进近似值与假设，但允许描述大範围温度与压力下的性质，而这些性质并未包含在实际数据之中。模型亦允许在一定範围内进行内插与外插，并允许获取已知属性範围之外的条件。

程式设计是指化学工程师依据单一或数个化学反应（或过程），设计出一个能将原料转变为客户所需求产品的生产流程和工厂。在设计的过程中，化学工程师会进行生产流程的经济性、操作性、合理性、可靠性与安全性评估，根据生产流程以及条件，选择适当的生产设备、管线、仪器等设施，并同时配合工厂的兴建工程，将厂内的布局合理化与最适化，最终使工厂完工投产。