本专业主动积极应对我国以及全球范围内对传统能源升级换代、对可再生能源和新能源材料等方向的迫切需求，旨在培养能够对传统能源和绿色可再生能源的科学利用和可持续发展作出突出贡献的领军型人才；培养掌握化学和能源转化与利用的基本理论、基本知识和基本技能，培养具有良好科学素养、基础扎实、知识面宽，具有创新精神和国际视野的高级专门应用型人才，具备在煤炭行业、电力行业、石油石化行业、生物质转化利用行业从事低碳能源清洁化、可再生能源利用以及能源高效转化、化工用能评价等领域进行科学研究、生产设计和技术管理的能力。
该专业的培养目标中强调以“厚基础、宽专业、高素质”为特色，扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识使毕业学生能够适应涉及化学、化工、传统和新能源加工等领域的广泛需求。毕业生工作领域包括：煤化工行业、天然气化工行业、电厂化工综合利用行业、生物能源化工行业、固体废物综合处理行业、石油加工行业、石油化工行业、天然气行业、城市燃气、分析检测、催化剂生产和研发行业。可以在这些行业从事设计、科学研究、技术管理等工作或继续深造。