应用化学是根据化学的基本理论和方法对工业生产中与化学有关的问题进行应用基础理论和方法的研究以及实验开发研究的一门学科，涵盖整个化学领域，是为了实现化学品的工业生产而进行以工艺研究为主的一门工程技术科学，具有理工结合的学科特点。
    应用化学是沈阳化工大学的传统优势学科。本学科坚持立足基础，发挥优势，突出特色，注重创新，优化结构的指导思想，本着明确目标，统一规划，划分层次，突出重点的原则，优化学科结构，提升学科层次，形成以精细化学品研究方向为中心，稀土化学品研究方向为特色，绿色功能分子研究方向为增量的重点研究方向。其中，绿色功能分子研究方向目前处于国内领先水平。
    1）精细化学品方向
    精细化工是化学工业中的一个重要部门，它以生产包括医药、农药、食品添加剂、饲料添加剂、染料、香料、颜料、涂料以及表面活性剂、感光材料和功能性高分子材料等精细化学品为主，有生产技术密集、产品附加值高的特点。该研究方向是我校长期重点发展的研究方向，研究领域主要包括香料香精、表面活性剂、材料助剂及黏合剂等相关精细化学品及相关生产技术的开发等。目前主要从事精细化学品及其中间体的开发与应用研究，在荧光染料/小分子荧光探针、高档香料、表面活性剂及助剂的合成、煤化工副产品深度加工，以及高档溶剂染料的分离及剖析等领域具有较高学术水平和较大影响力，研究成果产生了巨大的经济效益和社会效益。
    2）稀土化学品方向
    围绕辽宁省国民经济和国防尖端及高科技领域对稀土新材料的要求，率先在全国高校建立该领域应用研究平台，在我省已形成高水平的优势方向。主要开展了以稀土元素化学行为理论及其在光、磁、催化和智能材料应用等稀土功能领域的基础和应用研究工作，近年来在稀土高效发光（荧光）材料、稀土功能材料、稀土催化剂等领域的研究处于国内先进水平。研发出系列具有自主知识产权的稀土发光材料、稀土固体激光材料、稀土涂层、陶瓷基复合材料和光电功能陶瓷材料及稀土分离和稀土尾矿资源综合利用技术，并进行了技术转化和产业化。一些新型技术和产品达到了国际先进、国内领先水平，提高了我省该领域的研究水平，本方向已经成为持续增强我省科技创新能力、获取关键技术和自主知识产权的重要科研平台。
    3）绿色功能分子研究方向
    主要依托沈阳化工大学应用化学（精细化工）学科为主体构建的学科群，坚持基础研究和应用研究并重，始终坚持面向国家和区域支柱产业的重大需求和学科发展前沿，注重利用辽宁省地区资源和产业优势，与相关产业链紧密对接，研发中充分发挥精细化工合成技术与先进分析手段的重要作用，以主要农作物生产需求和化学药品领域的热难点问题为导向，重点围绕细菌群体效应分子生物学模型，进行细菌抑制剂等生物功能分子设计、生物活性筛选、剂型和应用技术研究，并获得高水平的基础研究和应用技术研究成果，使其整体学术水平进入国内同类平台先进行列，成为辽宁省乃至全国功能分子设计与应用研究领域的技术创新、科技成果转化和人才培养的重要基地，使其重点支撑学科处于辽宁省领先地位，进入全国双一流学科行列。