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。
化學研究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。在中國科學院知識創新工程三期階段，化學研究所將重點發展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4個方向，并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，化學研究所共獲得國家和省部級成果獎勵271項。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，顯示了化學研究所基礎研究的實力和創新能力。化學研究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。
化學研究所現有職工465人，其中中國科學院院士7人、國家杰出青年基金獲得者43人、中國科學院“百人計劃”入選者46人，國家自然科學基金委員會創新研究群體4個。
化學研究所現有3個國家重點實驗室，6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，3個所級實驗室，1個分析測試中心。
化學研究所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，科技部批準化學研究所與北京大學共同籌建北京分子科學國家實驗室。2005年，化學研究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，化學研究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。