Keemilised toorained võib üldiselt jagada kahte põhikategooriasse: orgaanilised keemilised toorained ja anorgaanilised keemilised toorained.
Orgaanilisi keemilisi tooraineid saab veel jaotada alkaanideks ja nende derivaatideks, alkeenideks ja nende derivaatideks, alküünideks ja nende derivaatideks, kinoonide, aldehüüdide, alkoholide, ketoonide, fenoolide, eetrite, anhüdriidide, estrite, orgaaniliste hapete, karboksülaatide, süsivesikute, heterotsükliliste ühendite, nitriilite, aminoühendite ja muud tüüpi halogeenitud ühenditeks.
Anorgaanilised keemilised toorained koosnevad peamiselt keemilistest mineraalidest, mis sisaldavad väävlit, naatriumi, fosforit, kaaliumit, kaltsiumi jne (vt anorgaanilise soola tööstus), aga ka kivisöest, naftast, maagaasist, õhust ja veest. Lisaks on paljud erinevate tööstussektorite kõrvalsaadused ja jäätmed ka anorgaaniliste kemikaalide tooraineks. Näiteks saab raua- ja terasetööstuses koksistamise protsessis tekkinud koksiahju gaasis sisalduvat ammoniaaki ammooniumsulfaadi tootmiseks väävelhappe abil taastada; kalkopüriidist, galeenist ja sfaleriidist sulatamise heitgaasis sisalduvat vääveldioksiidi saab kasutada väävelhappe jne tootmiseks.
