化学法是废水处理的传统方法，目前以氧化法、电解法以及高级氧化法等作为制药废水的预处理及2级处理比较常见。谭燕宏研究表明，KMnO4氧化法预处理中草药制药废水的优化反应条件为：KMnO4投加量13 mg/L，反应温度60 ℃，反应时间25 min，pH 为6，预氧化法为后续处理减轻了很大难度，但是由于反应温度过高，给实际应用提出了新的问题。
采用三维电极法对河南郑州某制药厂维生素制药废水深度处理进行试验研究，优化工艺参数：电解电压为10 V，极板间距8 cm，电解时间20 min，初始pH 为4，此时COD 和色度的最大去除率分别为59.5%和93.57%，但是酸性环境中可能会产生对电极和反应槽的腐蚀作用，所以寻求适合的催化剂，使反应在不调节pH 或者在稍偏酸的环境中也有较好的处理效果从而降低运行的成本。微电解法目前已应用于工业废水的处理。Zhou Jian 等对铁炭微电解系统处理高氮、难降解制药废水进行了研究，结果表明，填料的粒度，pH、铁碳含量、气水体积比和停留时间，影响铁炭微电解系统的脱氮效率[13]。冯雅丽等采用铁炭微电解法预处理COD 为10.08 g/L，pH 为8.3，盐质量分数为3.5%，BOD5约为1 400 mg/L，B/C 为0.14 的高含盐制药废水，优化反应条件：pH 为4.5，铁投加量40 g/L，铁炭质量比1：1，反应时间4 h，COD 去除率可达40%以上，并可以提高废水的可生化性。该法处理设备简单、易制作、操方便、处理成本较低、适用范围广、易于同其他方法联合使用等特点。化学法也可作为制药废水的深度处理方法。李再兴等研究表明，Fenton 氧化抗生素废水2 级处理出水的单因素试验优化工艺条件为：H2O2投加量为5mL/L，初始pH 为4，Fe2+、H2O2摩尔比为1/20，反应时间为60 min，实验证明了Fenton 氧化作为抗生素废水3 级处理的可行性，但在实际工程中的应用还有待考量。以东北某制药厂废水为研究对象，对O3/H2O2处理制药废水的影响因素进行试验研究，结果表明，在深度处理进水COD 约为480 mg/L 时，优化工艺参数：pH 为9，臭氧投加量1 247 mg/(L·h)，处理时间4.5 h，COD 去除率可达到83%[16]。Achilleos A等利用UV-A/TiO2光催化氧化法降解制药废水中抗生素类药物双氯芬酸等有机污染物，主要研究了催化剂的种类和负荷、双氯芬酸的初始含量及H2O2的用量等因素对处理效果的影响。