本會於 1932 年 8 月 4 日在南京創會，1950 年在臺復會，英文名為 Chemical Society Located in Taipei，簡稱 CSLT。目前擁有 50 餘團體會員及近 2,000 位個人會員。除設於臺北之總會外，在新竹、臺中、嘉義、高雄均設有分會。2000 年制定〈化學家守則〉，勉勵所有會員，提昇個人及團體之道德信念與責任精神，讓國家社會更趨美好。
學會組織理事會共 21 人，受全體會員之託，決定本會計劃及處理章程訂定之各項會務，同時設監事 5 人，審核本會預算及其他有關監察事宜。為健全學會功能，陸續成立出版、會員、財務、教育與名詞、獎章、國際事務與學術等委員會外，並於 1987 年將教育委員會與名詞委員會分別獨立，1988 年成立化學與環境委員會，2001 年成立化學與工業委員會加強產、學聯繫，2003 年新成立女性工作委員會。至今已成立 11 個委員會，學會架構更趨完備。
會員大會每年擇地舉行，亦主協辦各類專業研討會、工作坊/論壇，並爭取國際性研討會來臺舉辦。為表彰會員們在化學各方面之傑出成果，特設置化學學術、服務及技術獎項，1998 年增設傑出青年化學獎，以表揚 42 歲以下的青年化學家在學術研究上之傑出表現，每年於化學年會中公開表揚各類獎章獎章得獎人。另為鼓勵為國內學生從事創新性化學研究，自 2001 年起，在贊助單位及熱心會員支持下，陸續設置各類研究論文獎，表揚其創新研究。
1959 年 8 月本會加入國際純化學暨應用化學聯合會（International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC），每兩年均組團積極參與會員大會及學術會議。本會積極推動與亞洲化學界關係，1984 年加入亞洲化學學會聯盟（Federation of Asian Chemical Societies, FACS）、1996 年加入亞洲藥物化學聯盟（Asian Federation for Medicinal Chemistry, AFMC）、2006年加入亞洲化學編輯學會（Asian Chemical Editorial Society, ACES）。本會與各國際組織互動頻繁，包括邀請國際組織會長來訪，與美國化學會締結姊妹會（2001~2006），及與日本化學會簽訂雙方合作備忘錄（2018）等。
本會出版英文專業期刊《中國化學會誌》（Journal of the Chinese Chemical Society, JCCS）、中文專業期刊《化學》，以及《臺灣化學教育》中文化學教育電子期刊。前者乃國內歷史最悠久之學術性國際期刊，次者報導化學新知及本會業務動態，後者則為國高中化學教學實務平台，提升臺灣的化學教育。
在知識傳播方面，本會歷來出版大眾化的化學通識教材及教學媒體，曾舉辦高中化學種子教師專業成長研習營，促進大學與中學教學合作基礎與建立交流管道。也藉由 IUPAC 之化學親善大使計畫（Young Ambassador Chemist Program, YAC）的專家與經驗，帶動化學相關活動。自 2011 年參與聯合國教科文組織（UNESCO）和 IUPAC 國際化學年（International Year of Chemistry in 2011，簡稱 IYC）活動，包含與國內各單位合作辦理啟發偏鄉國中生科學興趣的「化學遊樂趣 Chemistry on the Go」、激盪高中生促其深廣學習的「居禮夫人高中化學營」。2017 年出版「有機化學分子模型擴增與虛擬實境撲克牌」及 APP，以現代科技提昇學子對於化學結構的學習效率以及興趣。2019 年響應 UNESCO 主辦的「國際化學元素週期表年」（International Year of Periodic Table of Chemical Elements，簡稱 IYPT），以元素週期表為載體，主協辦一系列以不同受眾為主題之科普活動，後續並深入校園，辦理化學元素週期表環島之旅，讓學子理解化學與生活及永續間的關係。
本會 2007 年起亦積極投入化學領域的職場教育訓練，提升在職者工作職能。近年依化學界活化教學以及新創應用的需求研擬課程，陸續開辦教師增能與智權相關課程。另為增加化學界安全意識與知識，本會自 2017 年起，在化學與環境委員會之下，成立「實驗室化學安全小組」，展開安全指南及教材之編撰協作與推廣。
數十年來，透過化學界先進們的參與及奉獻，學會在促進國內外交流、傳播知識、啟發未來世代等多面向努力進行。未來仍將持續努力，豐盈國內化學界的成長。