元素有机化学国家重点实验室始建于1985年，1987年通过国家验收并正式对外开放。是国家首批建设的国家重点实验室之一。
元素有机化学国家重点实验室是在聂荣臻元帅和我国著名化学家杨石先教授的亲切关怀下，由著名有机化学家陈茹玉院士和农药化学家李正名院士等老一辈科学家创建。实验室现有固定研究人员33人，其中中国科学院院士2人，中国工程院院士1人，国家杰出青年基金获得者3人，教育部长江学者特聘教授4人，教育部跨世纪优秀人才1人，博士生导师23人。实验室学术委员由来自全国各科研单位的17位著名专家组成。
实验室坚持国家重点实验室“开放，流动，联合，竞争”的运行机制。在国家有关部委的领导下，在依托单位南开大学的大力支持下，在科研队伍建设和研究条件改善方面都有了很大的发展。科学研究方面也取得了丰硕的成果，目前已成为我国农药学和有机化学研究的重要基地。重点实验室承担了大批国家重大基础研究和国家重大科技攻关项目，培养了一批优秀科学家。基本实现了国家对重点实验室成为“科研基地，人才基地，学术交流基地”的要求。在2001年国务院对全国高等学校重点学科进行的评估中，本重点实验室的两个支撑学科——有机化学和农药学均排名全国第一。
元素有机化学国家重点实验室以有机化学和农药学两个国家重点学科为支撑，研究有机化学新反应，新物质的合成及应用，应用化学方法研究生命体系中重要过程的本质；以新农药创制研究为核心，研究农药化学，农药生物学的基础理论问题并指导新型农药分子的设计合成，运用多学科综合开展新农药创制的各个环节研究。
实验室自建立以来认真贯彻执行“国家重点实验室建设管理办法”，确定了“以人才为本，以科学研究为核心”的工作思路。在科研工作、队伍建设、对外开放、人才培养以及学术交流等各个方面都取得了显著成绩。先后在1990, 1992, 1995, 1999和2004年顺利通过了国家计委和国家科技部组织的五次大评估。
