Todo proceso químico complejo, puede dividirse en una serie de etapas que generan cambios físicos o químicos al sistema de estudio. Las etapas en las que se producen cambios químicos se conocen como procesos químicos unitarios; y aquellas en las que se producen cambios físicos se conocen simplemente como operaciones unitarias. Estas últimas pueden generan cambios en la cantidad de movimiento, la energía o la composición del sistema.
En general, las operaciones unitarias pueden clasificarse de acuerdo al cambio que generan en el sistema como:
*Operaciones de transferencia de cantidad de movimiento: generan cambios mecánicos en el sistema y se asocian a variaciones de presión, cantidad de movimiento o energía cinética (bombas o compresores) o simplemente separaciones físicas (filtración o centrifugación).
*Operaciones de transferencia de calor: se producen transferencias de energía térmica, con o sin cambio de fase (intercambio de calor o evaporación).
*Operaciones de transferencia de masa: se producen transferencias de uno o más componentes del sistema entre dos o más fases del mismo, ocasionando cambios de composición en las fases del sistema (destilación o extracción).
Cabe destacar que muchas veces una operación en estudio no puede clasificarse en un solo grupo y deben considerase simultáneamente las leyes de transferencia de calor y de masa (condensación de mezclas multicomponentes).