中国科学院化学研究所成立于1956年，是以开展基础研究为主，有重点地开展国家急需的、有重大战略目标的高新技术创新研究，并与高新技术应用和转化工作协调发展的多学科、综合性研究所，是具有重要国际影响、高水平的研究机构。

化学所1994年成为国家科技部和中国科学院基础性研究改革试点单位，2003年科技部批准化学所与北京大学共同筹建北京分子科学国家实验室，2005年被评为中国科学院A类研究所，2006年获全国学科评估化学学科最高分，2015年中国科学院依托化学所成立中国科学院分子科学科教融合卓越创新中心，并承办中国科学院大学化学科学学院，化学学科在全国第四轮学科评估中获得“A+”，2015年入选科技部创新人才培养示范基地，2017年科技部批准化学所与北京大学共同组建北京分子科学国家研究中心，2022年将在怀柔科学城建成“分子材料与器件研究测试平台”和“分子科学交叉研究平台”，服务国家重大战略需求。

化学所是国家首批批准设立博士后科研流动站的单位之一，截至目前800余位博士后进站工作，已培养出包括1位院士、20余位杰青在内的科学家、党政机关负责人、上市企业高管等人才。2015年、2020年连续两次荣获全国优秀博士后科研流动站。截至2021年12月，共有化学、材料科学与工程2个博士后科研流动站，在站博士后195人。