主要指化學藥品的生產部門，由原料藥生產和藥物製劑生產兩部分組成。在中國，制藥工業也包括傳統中藥的生產。制藥工業既是國民經濟的一個部門，也是治病、防病、保健、計劃生育的福利事業。
中藥水丸機
化學制藥工業發源於西歐。19世紀初至60年代，科學傢從傳統的藥用植物中分離出純的化學成分，如嗎啡(1805)、番木鱉堿(1818)、奎寧(1820)、煙堿(1828)、阿托品(1831)、可卡因(1855)等。19世紀還出現一批化學合成藥，如麻醉藥乙醚(1842)和氯仿(1847)，消毒防腐藥石炭酸(1865)，催眠藥水合氯醛(1869 )，血管擴張藥亞硝酸酯(1874)，解熱鎮痛藥非那西丁(1887)和阿司匹林(1889)等。同一時期，制劑學也逐步發展成獨立學科。
1910年發明胂凡納明(“606”)。1912年發明新胂凡納明(“914”)。20世紀30年代發明一系列磺胺類藥，從此人類有瞭對付細菌感染的有效武器。青黴素的發現(1928)和分離提純(1941)，使人類有瞭對付細菌性感染更為有效的武器。接著多種抗生素相繼出現，更豐富瞭人類對細菌性疾病作戰的武庫。頭孢菌素類抗生素的出現(1961)又充實瞭這個武器庫。
化學制藥工業的重大貢獻還有：胰島素(1921)、各種維生素的人工合成（始於20世紀30年代）。其後，各種抗結核藥、降血壓藥、合成降血糖藥、抗腫瘤藥、抗病毒藥和非甾體消炎藥等相繼出現。
化學藥品分類 根據其原料來源和生產方法不同，可分為植物化學藥、化學合成藥、抗生素、半合成抗生素、生物化學藥等。大多數國傢將一些生物制品（如血清、疫苗、血液制品）、獸藥也列入制藥工業范圍。也可把化學藥品按醫療用途和藥理作用分類，約有30個大類，如抗感染藥、抗寄生蟲病藥、抗腫瘤藥、解熱鎮痛藥、麻醉藥、安眠鎮靜藥、心血管系統用藥、消化系統用藥、激素類和計劃生育用藥等；少數藥物可按化學結構歸類，如生物堿、黃酮類化合物、苷類、甾族化合物類和多肽類等。
化學合成藥 以結構較簡單的化合物或具有一定基本結構的天然產物為原料，經過一系列反應過程制得的對人體具有預防、治療及診斷作用的原料藥。這些藥物是具有一定化學結構的純物質。化學合成藥發展迅速，品種、產量、產值等均在制藥工業中占首要地位。生產方法可分為3類：①全化學合成。用基本化工原料經各種化學反應制得藥物，如磺胺類藥。②半合成。以一些天然產物為中間體進行化學加工以獲得藥物，如甾體激素類。③化學合成結合微生物作用（酶催化）合成。如維生素C、氨基酸等。化學合成藥的生產，正朝著兩個方向發展：對於大批量產品，向大型化、高度機械化和自動化方向發展；對產量較小的產品，多采用靈活性很高的中、小型多性能生產設備（或稱通用車間），按照市場需要有計劃地安排生產。
生物化學藥 簡稱生化藥物。廣義指從動植物和微生物體中提取具有生理活性的化學物質，狹義指從動物的組織、器官、腺體、體液、分泌物及骨、皮、毛中提取的原料藥。生化藥物來自有機體，多屬生物大分子，易為人體吸收，並直接參與人體的新陳代謝，能調節、補充、恢復和維持人體的正常功能。生化藥物一般療效好，副作用小，針對性強，按化學結構和治療功能可分為：氨基酸、多肽、蛋白質、酶和輔酶、激素、維生素、多糖、脂類、核酸及其降解物等。20世紀80年代後，通過DNA重組，可以利用細菌生產人胰島素以代替豬胰島素，並可生產藥用酶和激素；通過細胞融合技術，可以得到雜交瘤細胞，利用它們能生產各種單克隆抗體。這些技術的發展，都大大促進整個制藥工業生產技術的發展。
植物化學藥 從植物中提取、分離獲得的具有明顯生理活性的化學品。絕大部分都是化學純物質，可以作為原料藥，加工成為藥物制劑供醫療應用。重要的植物化學藥有生物堿、糖及苷類、萜類和蛋白質等。已經生產的近百種，如從洋金花提取東莨菪堿，是麻醉藥；從毛花洋地黃提取地高辛，治心力衰竭；從某些蒿屬植物提取山道年，可驅蛔蟲；從栝樓提取天花粉蛋白，用於引產和治療惡性葡萄胎和絨癌；從黃花蒿提取抗瘧疾的青蒿素；從仙鶴草提取驅絳蟲藥鶴草酚；從山莨菪提取山莨菪堿和樟柳堿，前者可促進微循環，治療中毒性休克，後者可治療偏頭痛、視網膜血管痙攣、有機磷中毒；從靈芝菌可以提取有免疫功能的靈芝多糖等。對植物化學藥的研究和開發，不僅可以使天然資源得到充分利用，也是開發新藥的一個重要途徑。
化學藥品生產特點 ①生產流程長，工藝復雜。②每一產品所需的原材料、輔材料種類多，許多是易燃、易爆、有毒、有腐蝕性物質，對安全、勞保要求嚴格。③產品質量標準高（高純度、容許雜質量極微）。④產品凈收率低，副產多，三廢也多，治理困難。⑤藥品種類多，更新換代快；開發新藥難度大、投資高，周期長，但利潤高，因而新藥開發的競爭非常激烈。制劑生產則需要適當的人員、廠房、設備、檢驗儀器和良好的衛生環境以及各種必需的制劑輔料和適用的內、外包裝材料相配合。
今後的發展趨勢，一方面將更多地轉向以傳統藥用植物的有效成分和具有高生理活性的生化物質為起點的新藥研究。另一方面，隨著生物工程的不斷發展，利用生物工程生產藥物並改造傳統制藥工業將有重大發展。利用基因工程產品、抗體制藥、動植物細胞制藥、酶工程制藥，不但可以大幅度降低一些傳統藥物的價格，也必然開發出更多新的高效藥物。