Kierunek poszczególnych reakcji chemicznych, które mają zachodzić w poszczególnych węzłach projektowanej instalacji (możliwość otrzymania określonego produktu), zależy od potencjałów termodynamicznych. Wydajność reakcji chemicznej zależy od stanu równowagi termodynamicznej, do której dąży układ. Szybkość reakcji chemicznej może być przewidywana na podstawie odpowiednich równań kinetycznych określonego rzędu, z wyznaczonymi w skali laboratoryjnej wartościami stałej szybkości reakcji. W analogiczny sposób opisuje się termodynamikę i kinetykę innych procesów, np. przemian fazowych (np. krystalizacja, ekstrakcja). W czasie przygotowywania chemicznej koncepcji nowej technologii wykorzystuje się dane dostępne dla poszczególnych operacji jednostkowych, określając np. sposoby niezbędnej obróbki surowców, techniki ich dozowania (procesy i operacje chemiczne i mechaniczne), optymalny zakres każdego z parametrów reakcji zachodzących w reaktorach, niezbędny czas przebywania reagentów w strefie reakcji (zapewniający optymalny stopień przemiany), sposoby rozdzielania mieszanin produktów reakcji i inne.