化学分解是指废弃塑料的水解或醇解(乙醇解、甲醇解及乙二醇解等)过程通过分解反应，可使塑料变成其单体或低相对分子质量物质，重新成为高分子合成的原料。化学分解产物均匀，易控制不需进行分离和纯化，生产设备投资少。
但由于化学分解技术对废旧塑料预处理的清洁度、品种均匀性和分解时所用试剂有较高要求，因而不适合处理混杂型废旧塑料。目前化学分解主要用于聚氨醋、热塑性聚脂、聚酞胺等极性类废旧塑料。
