Kemianteollisuus ry.llä on kaikkiaan 13 jäsen-, yhteistyö- ja sopimusjärjestöä. Järjestörakenteellisesti ja toiminnallisesti integroituneina sen kanssa toimivat Kasvinsuojeluteollisuus ry, Kumiteollisuus ry, Muoviteollisuus ry, Painoväriyhdistys, Suomen Bioteollisuus ry, Teknokemian Yhdistys ry, Veneteollisuuden Työnantajat ry, Väriteollisuusyhdistys ry, Ympäristöyritysten Liitto ry ja Öljytuote ry. Näiden lisäksi yhteistyösopimus Kemianteollisuus ry:llä on Kenkä- ja Nahkateollisuus ry:n ja Kultaseppien Työnantajaliitto ry:n kanssa. Liiton maksulliset palvelut ja tuotteet hoitaa palveluyhtiö Chemas Oy.

Kemianteollisuus ry:n organisaatio muodostuu neljästä toimintasektorista: osaaminen ja koulutus, työmarkkinat, ympäristö, terveys ja turvallisuus sekä yhteisistä palvelutoiminnoista. Kemianteollisuus ry:ssä ja siihen integroituneissa järjestöissä työskentelee 35 henkeä.