La Federazione Italiana lavoratori Chimici e Affini fu costituita nel 1968 dall'unione della FILCEP-Cgil (Federazione Italiana Lavoratori Chimici e Petroliferi) e della FILCEVA Cgil (Federazione Italiana Lavoratori Ceramica, Vetro e Abrasivi). La Filcea era suddivisa in settori: Chimico, Farmaceutico e Fibre tessili; Vetro 1° e 2° lavorazione; Gomma e materie plastiche; Ceramica e Abrasivi; Petrolio, Metano e Gas di petrolio liquefatto; Concia; Miniere (dal 1973); Coibenti, Lampade. In passato, anche il settore Elettronico era organizzato all'interno della FILCEA. Negli anni '40-50 il sindacato era denominato FILC-Cgil
Nella documentazione antecedente al 1968 ricorre spesso la sigla del sindacato di settore SILG-Cgil (Sindacato Italiano Lavoratori Gomma) aderente alla FILCEP e scomparso con l'istituzione della FILCEA.
Nel 1973 la FILCEA-Cgil, la Federchimici-Cisl e l'ULCID-Uil danno vita alla FULC (Federazione Unitaria Lavoratori Chimici), dopo un documento programmatico approvato a Firenze il 24 novembre 1971.
Il direttivo nazionale della Cgil, con delibera n.5 del 17/7/2003, ha stabilito l'accorpamento della Filcea con la Fnle-Cgil (Federazione nazionale lavoratori dell'energia) in tutti i livelli organizzativi (nazionale, regionale, territoriale)