中国科学院化学研究所成立于1956年，是以基础研究为主，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相协调发展的多学科、综合性研究所，是具有一定国际影响、我国最重要的化学研究机构之一。
化学所的主要学科方向为高分子科学、物理化学、有机化学、分析化学、无机化学。面向世界科技前沿，化学所坚持科学技术的原始创新；面向国家战略需求，面向国民经济主战场，化学所不断加强高技术创新和集成,高度重视化学与生命、材料、环境、能源等领域的交叉，在分子与纳米科学前沿、有机高分子材料、化学生物学、能源与绿色化学领域取得新的突破，建设和完善面向国家重大战略需求的先进高分子材料基地。
建所以来，化学所共获得国家和省部级成果奖励300余项，原始创新能力不断提高，在发表SCI论文数、论文被引用篇数等方面，连续十多年名列全国科研机构前列，特别是高水平论文数不断增长，显示了化学所基础研究的实力和创新能力。化学所专利申请和授权数在中国科学院研究机构中名列前茅，一批重要成果应用于国家经济建设和国防建设。
截至2015年12月31日，化学所有在职职工617人，其中中国科学院院士14人，发展中国家科学院院士5人，国家杰出青年基金获得者64人，国家“千人计划”、“青年千人计划”、院“百人计划”入选者62人，国家自然科学基金委员会创新研究群体10个。
化学所现有3个国家重点实验室，8个中国科学院重点实验室，1个中国科学院先进高分子材料创新工程中心，1个分析测试中心。
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，1998年首批进入中国科学院知识创新工程试点。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，化学所被评为中国科学院A类研究所。2006年获全国学科评估化学学科最高分。
目前，化学所承担着一批国家重大基础研究项目(973)、高技术项目(863)、国家自然科学基金重大、重点项目和杰出青年基金项目，中国科学院创新方向性重大和重点项目等。