DTU Kemi udbyder undervisning inden for kemiens hovedområder: Fysisk, uorganisk og organisk kemi, samt analytisk kemi. Undervisningen er dels den indledende undervisning, man møder i starten af studiet dels videregående undervisning, som ofte har relation til aktuelle forskningsprojekter på instituttet.

DTU Kemi varetager al undervisning i kemi på civilingeniør- og diplomingeniøruddannelsen, herunder det obligatoriske naturvidenskabelige grundfag i kemi for alle civilingeniører. Instituttets undervisning indgår specielt i bachelorlinjerne Kemi og Teknologi, Bioteknologi og Miljøteknologi. På diplomingeniøruddannelsen danner DTU Kemis undervisning den grundvidenskabelige basis for diplom-uddannelsen Kemi- og Bioteknologi. På kandidatuddannelserne  Anvendt Kemi (fra E2006) og Kemisk og Biokemisk Teknologi  spiller DTU Kemi en central rolle. På de følgende sider er der en nærmere beskrivelse af bachelor-, kandidat- og ph.d-uddannelserne.