Το Τμήμα Χημείας του ΑΠΘ διοργανώνει και λειτουργεί το Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Π.Μ.Σ.) «Συνθετική Χημεία, Βιοχημεία και Εφαρμογές». Το Π.Μ.Σ. παρέχει τρεις ειδικεύσεις: Α) Ανόργανες Ενώσεις, Υλικά και Εφαρμογές, Β) Οργανική Σύνθεση και Εφαρμογές και Γ) Βιοχημεία.
Τα δύο πρώτα εξάμηνα οι φοιτητές υποχρεούνται να παρακολουθήσουν και να εξεταστούν με επιτυχία σε μαθήματα τα οποία πιστώνονται με 60 ΕCTS συνολικά. Στο τρίτο εξάμηνο οι φοιτητές εκπονούν Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία ερευνητικού χαρακτήρα η οποία πιστώνεται με 30 ΕCTS. Συνολικά απαιτείται η συμπλήρωση 90 ΕCTS και διάρκεια φοίτησης 3 εξάμηνα ενώ η μέγιστη φοίτηση είναι 6 εξάμηνα. Το πρόγραμμα είναι διαθέσιμο για όλους τους πτυχιούχους Τμημάτων Πανεπιστημίων της ημεδαπής και αναγνωρισμένων ομοταγών Ιδρυμάτων της αλλοδαπής, καθώς και πτυχιούχοι Τμημάτων Τ.Ε.Ι. συναφούς γνωστικού αντικειμένου.
Το ΠΜΣ παρέχει στους φοιτητές την απαραίτητη εκπαίδευση και κατάρτιση για να κατανοήσουν διαφορετικές πτυχές στους τομείς της σύνθεσης και της ανάπτυξης νέων ενώσεων και υλικών, χημικών και βιοτεχνολογικών, του χαρακτηρισμού τους καθώς και των εφαρμογών τους. Σκοπός του προγράμματος είναι η δημιουργία στελεχών ικανά να πλαισιώσουν ένα ευρύ πεδίο χημικών και βιοτεχνολογικών εφαρμογών. Χώροι στους οποίους απαιτούνται και μπορούν να αξιοποιηθούν οι εξειδικευμένες γνώσεις των αποφοίτων του Π.Μ.Σ. είναι η Χημική Βιομηχανία, η Φαρμακευτική Βιομηχανία, η Βιομηχανία Τροφίμων, η Δημόσια Διοίκηση, η Εκπαίδευση, οι Δημόσιοι Οργανισμοί και Υπηρεσίες, το Γενικό Χημείο του Κράτους, Νοσοκομεία κ.λ.π.
Επιπλέον της βασικής γνώσης στην ειδίκευση τους οι απόφοιτοι αποκτούν ικανότητα κριτικής και αυτοκριτικής, την ικανότητα να αναζητούν να αναλύουν και να συνθέτουν δεδομένα και πληροφορίες, να εργάζονται αυτόνομα ή σε ομάδες, να παράγουν νέες ιδέες, να προάγουν την ελεύθερη παραγωγική και επαγωγική σκέψη.