中國科學院化學研究所成立于1956年，是以基礎研究為主，有重點地開展國家急需的、有重大戰略目標的高新技術創新研究，并與高新技術應用和轉化工作相協調發展的多學科、綜合性研究所，是具有一定國際影響、我國最重要的化學研究機構之一。
化學所的主要學科方向為高分子科學、物理化學、有機化學、分析化學、無機化學。面向世界科技前沿，化學所堅持科學技術的原始創新；面向國家戰略需求，面向國民經濟主戰場，化學所不斷加強高技術創新和集成,高度重視化學與生命、材料、環境、能源等領域的交叉，在分子與納米科學前沿、有機高分子材料、化學生物學、能源與綠色化學領域取得新的突破，建設和完善面向國家重大戰略需求的先進高分子材料基地。
建所以來，化學所共獲得國家和省部級成果獎勵300余項，原始創新能力不斷提高，在發表SCI論文數、論文被引用篇數等方面，連續十多年名列全國科研機構前列，特別是高水平論文數不斷增長，顯示了化學所基礎研究的實力和創新能力。化學所專利申請和授權數在中國科學院研究機構中名列前茅，一批重要成果應用于國家經濟建設和國防建設。
截至2015年12月31日，化學所有在職職工617人，其中中國科學院院士14人，發展中國家科學院院士5人，國家杰出青年基金獲得者64人，國家“千人計劃”、“青年千人計劃”、院“百人計劃”入選者62人，國家自然科學基金委員會創新研究群體10個。
化學所現有3個國家重點實驗室，8個中國科學院重點實驗室，1個中國科學院先進高分子材料創新工程中心，1個分析測試中心。
化學所1994年成為國家科技部和中國科學院基礎性研究改革試點單位，1998年首批進入中國科學院知識創新工程試點。2003年，科技部批準化學所與北京大學共同籌建北京分子科學國家實驗室。2005年，化學所被評為中國科學院A類研究所。2006年獲全國學科評估化學學科最高分。
目前，化學所承擔著一批國家重大基礎研究項目(973)、高技術項目(863)、國家自然科學基金重大、重點項目和杰出青年基金項目，中國科學院創新方向性重大和重點項目等。