中国科学院地球化学研究所成立于1966年2月，由中国科学院地质研究所地球化学研究室、昆明地质工作站和中科院贵阳化学所等单位合并组成。
几代地化所人开拓进取，努力前进。重视学科建设，在我国建立和发展了以矿床地球化学、环境地球化学、第四纪地球化学、天体化学、实验地球化学、有机地球化学、同位素地球化学、元素地球化学、构造地球化学、流体包裹体地球化学为主的地球化学学科体系;重视队伍建设，是我国首批硕士、博士学位授权单位和首批博士后流动站建站单位，在所学习和工作的14位科学家先后当选院士;重视实验室建设，是全国建立了两个以上国家重点实验室的少数科研机构之一;重视学术交流，创建了全国一级学会—中国矿物岩石地球化学学会，为推动全国同行的学术活动发挥了重要作用;重视科技创新，取得了包括获国家科技进步特等奖和国家自然科学一等奖在内的一系列重大成果，为地球科学的发展和国民经济建设做出了重要贡献。
地化所目前有矿床地球化学国家重点实验室、环境地球化学国家重点实验室、中科院地球内部物质高温高压重点实验室、月球与行星科学研究中心和矿产资源综合利用工程研究中心五个研究机构，具有一流且配套的仪器设备和实验研究设施，仪器设备资产总值2亿余元。截止到2017年年底，地化所共有在研项目主要包括973项目2项、973课题2项;重大研究计划1项;科技支撑2项;科技部国际合作1项;重大研发项目1项、重大研发课题9项;国家自然科学基金项目106项;院战略先导专项课题2项，专题4项;STS项目1项。为国民经济、国防建设和国家地球科学事业的发展作出了重要贡献。
地化所目前在编职工363人，科技人员中具博士学位人员占71%。其中中国科学院院士2人，国家973项目首席科学家4人，国家杰出青年基金获得者9人，国家百千万人才工程人选4人，中科院特聘核心研究员15人。
地化所是我国首批硕士、博士学位授权单位和首批博士后流动站建站单位，是我国资源、环境科学等领域高层次人才的培养基地。迄今，地化所共培养博士生800余人、硕士生1000余人、博士后231人。招生规模基本稳定，目前每年招收硕士生60人，博士生45人左右。为地方经济建设和地球化学学科的发展及人才培养做出了重要贡献。
根据新时期“三个面向”和“四个率先”的要求，研究所正实施“一.三.五”发展规划。
其战略定位是：研究地球和行星演化、地球各圈层物质循环的地球化学过程及其资源环境效应，完善和创新地球化学理论和应用体系，全面提升解决我国固体矿产资源开发与生态环境治理等问题的科技支撑能力，成为地球与行星演化、固体矿产资源与生态环境研究的重要基地及高层次优秀人才的培养摇篮。
三个重大突破领域是：元素超常富集规律与深部找矿预测、石漠化和重金属污染过程和治理技术、地球内部物质和行星科学;
五个重点培育方向是：地球化学基础理论与方法、下一代战略性矿产资源成矿规律、矿产资源高效清洁利用、高原梯级河流和深水型湖库水资源与水环境、环境和气候变化的地球化学记录等。
