Kimyasal geri dönüşüm, atıkların kimyasal işlemlerle ayrıştırılması ve yeniden kullanılabilir hale getirilmesi anlamına gelir. Bu yöntemin avantajları arasında, atıkların daha geniş bir yelpazede kullanılabilmesi, enerji tasarrufu sağlaması ve çevreye daha az zarar vermesi sayılabilir. Ayrıca, bazı atıkların mekanik geri dönüşüme uygun olmadığı durumlarda kimyasal geri dönüşüm yöntemi tercih edilebilir.