物理回收的PET原料在使用上具有一定的局限性，大部分回收再造的PET树脂只能制造非食品包装或纺织品，因此，不少企业倾向於用化学法处理废PET瓶，使之分解成制造PET树脂的原料或中间体，达到完全复用的目的。化学回收法就是将固态的聚合物材料解聚，使其转化为较小的分子、中间原料或是直接转化为单体，这样可得到一些高价值的化工产品。化学回收技术包括[5]:(1)直接生产纤维的回收技术;(2)转变成生产聚酯树脂原料的回收技术;(3)直接生产各种精细化工产品的回收技术。

直接生产纤维的回收技术。废旧聚酯瓶等包装物通过收集、分类、净化、干燥，不用化学降解只补添必要的助剂进行加工处理，并造粒，使其达到纺丝原料品质标准。这种再生聚酯料可以用熔融纺丝法制成短纤维。再加工成纺织品或非纺织品，如土工布、针刺地毯及汽车内装饰材料。据报道，日本Nemoto Sangyo公司以聚酯瓶回收料为原料制成各种地毯和女装。20个500mL的聚酯瓶可以制作一件上衣，5个2L聚酯瓶再生纤维可以制成0.09m2地毯，35个2L的聚酯瓶可以制成一个睡袋所用的全部填充纤维。

转变成生产聚酯树脂原料回收技术。这是将将聚酯瓶料通过降解，转化成聚酯中间原料或直接转化为单体，再用于聚酯的生产。这种再生聚酯料可以用熔融纺丝法制成短纤维。再加工成纺织品或非纺织品，如土工布、针刺地毯及汽车内装饰材料。这个领域比较活跃，经济效益也比较高。