1972年，中国科学院感光化学研究所开始光化学的研究。1990年，中国科学院光化学开放实验室正式成立，是国内研究分子及材料的激发态物理和化学的中心。中国科学院创新工程启动后，1999年根据中国科学院的部署，光化学开放实验室进入化学所分子科学中心。2001年，更名为中国科学院光化学重点实验室。现有研究员19名，其中中科院院士2名，杰出青年基金获得者6名，副研究员9名。