無機合成為發展有無機材料等方面提供了美好的前景。新型無機材料已廣泛應用於國民經濟的各個領域，如耐高溫、耐高壓、耐低溫、光學、電學、磁性、超導、儲能與能量轉換材料等，以及促進石油化工發展的催化材料。近幾十年來，發展了一系列質量小、強度高、耐熱效能好的無機纖維，如硼纖維、碳纖維等，同時還合成了氮化矽陶瓷、氮化硼陶瓷等耐高溫材料。人們還把各類陶瓷與金屬、無機纖維等做成複合材料，用途更加廣泛。

合成化學提供的新材料，使空間技術、原子能工業、海洋資源開發等得到進一步發展。登上月球的宇航員的宇宙服，是由合成材料製成的；製取濃縮的鈾235；所需耐腐蝕的含氟材料也是合成的；在高子交換樹脂基礎上發展起來的離子交換膜，在淡化海水、人造腎、藥物的定時釋放等方面都起著很重要的作用。

合成化學也促進了農業現代化。合成氨製成化肥，以及生產的植物生長調節劑（如矮壯劑、除草劑、催熟劑等）和各種農藥，如化學合成的第三代農藥──昆蟲激素等，提高了農業產量。

合成化學提供了很多藥物生產的新途徑，合成了磺胺類、抗生素類、維生素類以及口服避孕藥等。現在很多鎮痛劑、麻醉劑、防腐劑、催眠劑等都是合成出來的。合成化學與生物學、物理學等學科的密切配合，預計將來在征服疾病如癌症、精神病，以及控制遺傳，延長人類的壽命等方面會發揮重要作用。

1965年，中國在世界上首次合成了由51個氨基酸組成的具有生命活性的蛋白質——結晶牛胰島素。到20世紀80年代，中國又在世界上首次合成了一種具有與天然分子化學結構相同和完整生物活性的核糖核酸（酵母丙氨酸轉移核糖核酸），這標誌著人類在探索生命科學的歷程中向前邁進了重要的一步。

用化學方法還可以合成寶石、鑽石，如手錶中的紅寶石就是摻有一些金屬鉻的氧化鋁。