Par zinātnes attīstību pirms 1919. gada var runāt nosacīti. Pirmie zinātniskie pētījumi ķīmijā Latvijas teritorijā veikti 18. gs. beigās un 19. gs. sākumā Rīgā un Jelgavā. Tos veica vācbaltiešu dabaszinātnieks Teodors Grothuss (Theodor Freiherr von Grotthuß), kurš bija viens no elektro­ķīmijas un fotoķīmijas pamatlicējiem, tā nodrošinādams atpazīstamību pasau­lē. T. Grothuss izstrādāja elektrolīzes teoriju (1805), deva oriģinālu fosfo­rescences skaidrojumu (1815). Rīgas aptiekārs un ārsts, vēlāk Tērbatas Universitātes (Universität Dorpat) profesors un rektors (1810–1812) Dā­vids Hieronīms Grindelis (David Hieronymus Grindel) Rīgā nodibināja Ķīmiķu un farmaceitu biedrību (1803). Pirmā fundamentālā pētniecība ķīmijā sākās pēc Rīgas Politehnikuma Ķīmijas nodaļas dibināšanas (1867) tagadējā Latvijas Universitātes (LU) galvenajā kor­pusā Raiņa bulvārī 19. Pirmais ķīmijas profesors bija fiziķis Augusts Teplers (August Toepler), no 1878. gada – ķīmijas tehnoloģijas profesors Maksimiliāns Glāzenaps (Maximilian Ernst Heinrich von Glasenapp).

Rīgā izveidojās vairākas ķīmiķu pētniecības skolas, kas virsotni sasniedza Vilhelma Ostvalda (Wilhelm Ostwald) profesūras laikā (1881–1887). V. Ostvalds bija zinātnisko tradīciju pamatlicējs Rīgā, veica svarīgus atklājumus elektroķīmijā un fizikālās ķīmijas mehānismu pētīju­mos – atklāja homogēnās skābju-bāzu katalīzes likumu, skābju vērtības no­teikšanas likumu, izgudroja viskozimetru, piloša dzīvsudraba elektrodu. V. Ostvalds veicināja fizikālās ķīmijas izveidošanos, saraks­tot pirmo mācību grāmatu fizikālajā ķīmijā (1885–1887) un organizējot pirmā zinātniskā žurnāla fizikālajā ķīmijā izdošanu Leipcigā (1887). Nozīmīga zinātniska sadarbība elektrolītiskās disociācijas teorijas iz­strādāšanā Rīgā 1886. gadā V. Ostvaldam izveidojās ar zviedru fiziķi un ķīmiķi Svanti Arrēniusu (Svante August Arrhenius). Par Rīgas posmā veiktajiem pētījumiem fizikālajā ķīmijā V. Ostvalds 1909. gadā saņēma No­bela prēmiju ķīmijā. Pēc V. Ostvalda profesūru Rīgas Politehnikumā saņēma Karls Ādams Bišofs (Carl Adam Bischoff, 1887–1908) un izveidoja Rīgu par stereopētījumu centru. K. Ā. Bišofs izvirzīja telpisko traucējumu hipotēzi (1889), ieviesa rotācijas izomērijas jēdzienu (1891). Par nozīmīgāko šī perioda atklājumu kļuva V. Ostvalda skolnieka Paula Valdena (Paul Walden) atklātā organisko savienojumu optiskās inversijas parādība (Valdena apgriezenība, 1896), par ko viņu vairākkārt nominēja Nobela balvai. Šī atklājuma dēļ P.Valdena vārdu min visā pasaulē. P. Valdens pirmais pievērsās arī neūdens šķīdumu elektroķīmijai – atklāja jonogēnus šķīdumus elektroķīmijai, daži no kuriem gadsimtu vēlāk kļuva par pirmajiem jonu šķid­rumiem. Pēc P. Valdena un K. Ā. Bišofa norādījumiem iekār­toja 1900. gadā jaunuzcelto Rīgas Politheniskā institūta Ķīmijas nodaļas ēku (Kronvalda bulvārī 4) Rīgā, kas kļuva par nozīmīgāko ķīmisko pētījumu centru Latvijā 20. gs. pirmajā pusē. Ēkas priekšpusē mūsdienās atrodas 2003. gadā atklātais P. Valdena piemineklis, kas attēlo slaveno Valdena apgriezenību un ir piemineklis vienlaikus gan cilvēkam, gan idejai. 1919. gadā Rīgas Politehniskā institūta Ķīmijas nodaļu reorganizēja par Latvijas Augstskolas (vēlāk – LU) Ķīmijas fakultāti (ĶF). 20. un 30. gados LU ĶF izveidojās jauni pētniecības virzieni: metālu korozijas pētījumi (Mečislavs Centneršvērs un viņa skolnieks Mārtiņš Straumanis), rentgenpētījumi (M. Strauma­nis, Alfrēds Ieviņš – izstrādāja jaunu kristālrežģa parametru rentgenogrāfiskās noteikšanas metodi), organiskie reaģenti neorganisko jonu pierādīšanai (Edvīns Iegrīve), silikātu teh­noloģija (Eižens Rozenšteins, Jūlijs Eiduks) un 1,3-indāndionu reakciju pētījumi (Valdemārs Fišers un viņa skolnieks Gustavs Vanags). Rīgā tolaik bija viens no modernākajiem rentgenstaru difraktometriem Eiropā, kas tika izmantots, radot rentgenstruktūranalīzē jaunu asimetrisko pētījumu metodi. Vēl LU pastāvēšanas laikā (1919–1944) M. Centneršvērs un Jānis Krustiņsons pētīja sāļu termisko disociāciju, Alfrēds Petrikalns – fotoķīmijas un luminiscences parādības, Aleksandrs Janeks un Bruno Jirgensons – biokoloīdus, Voldemārs Fišers – kristalizēšanas likumsakarības pārsātinātos šķīdumos. Pēc Otrā pasaules kara pētījumi notika trijos Latvijas Padomju Sociālistiskās Republikas (LPSR) Zinātņu akadēmijas jaundibinātajos institūtos – Koksnes ķīmijas institūtā (1946), Neorganiskās ķīmijas institūtā (1946) un Organiskās sin­tēzes institūtā (OSI; 1957), kā arī abu augstskolu (Latvijas Valsts universitātes un Rīgas Politehniskā institūta) ķīmijas fakultātēs.

No pēckara gados veiktajiem pētījumiem nozīmīgi ir Augusta Ķešāna darbi borātu sintēzē, kurus turpināja Haralds Gode. Tāpat nozīmīgi ir Lidijas Liepiņas pētījumi par metālu un ūdens mijiedarbības kinētiku, Jāzepa Eiduka vadībā veiktie pētījumi stiklveida pārklājumu un glazūru jomā, Gustava Vanaga un viņa skolēnu pētījumi ciklisko 1,3-diketonu ķīmijā. G. Vanags izveidoja visplašāko Rīgas ķīmiķu zinātnieku skolu, kuru pārstāvēja vēlākie Latvijas Zinātņu akadēmijas akadēmiķi Gunārs Duburs (membrānaktīvie dihidropiridīni), Edmunds Lukevics (elementorganiskie Si un Ge savienojumi), Elmārs Grēns (ģenētika un molekulārbioloģija), Jānis Freimanis (lādiņu pārneses kompleksi un prostaglandīni), Gunārs Čipēns (peptīdi), Ojārs Neilands (supravadītāji un gaismas jūtīgie materiāli) un Raimonds Valters (organisko savienojumu tautomērija). Daudzi Latvijas ķīmiķu patstāvīgi attīstītie zinātnes virzieni sekmīgi attīstās arī šodien. Vairāki ķīmijas zinātniskie virzieni 20. gs. tika aizsākti Rīgā, kaut gan pasaulē tie attīstījās daudzus gadus vēlāk – O. Neilands jau 60. gados Rīgas Politehniskajā institūtā aizsāka jaunu virzienu organiskajā ķīmijā – organiskie jodonija savienojumi, kuru plašāki pētījumi pasaulē sākās tikai pēc 30 gadiem. P. Valdens 1914. gadā pirmo reizi publicēja rezultātus par etilamonija nitrātu kā pirmo šķidro jonu kristālu istabas temperatūrā. Šo savienojumu pārsteidzošās īpašības un pielietojumi elektrotehnikā tika parādīti tikai pēc 60 gadiem. Karnitīnu (vitamīns B_T) no gaļas ekstraktiem pirmais izdalīja un tā eksistenci dabā pierādīja latviešu bioķīmiķis Roberts Krimbergs jau 1905. gadā, bet karnitīna svarīgo lomu šūnu metabolisma procesos sāka pētīt tikai pēc 40 gadiem.

Zinātnes sasaisti ar ķīmisko rūpniecību veicināja Olaines smalkās organiskās sintēzes, bioorganiskās ķīmijas un biotehnoloģijas komplekss, ko pārstāvēja ražošanas apvienība “Bioķīmiskie reaģenti”, Olaines ķīmiski farmaceitiskā ražoša­nas apvienība un divas OSI Eksperimentālās rūpnīcas. Pēc Latvijas neatkarības atjaunošanas zinātnē sākās straujas strukturālas pārmaiņas; izveidojās Latvijas Zinātnes padome (1990); Latvijas Zinātņu akadēmijas loma būtiski mainījās, pārtopot par personālo akadēmiju. Tas ļāva izveidoties patstā­vīgiem ķīmijas pētniecības institūtiem vai arī tiem iekļauties augst­skolu darbībā. Straujāk attīstījās ķīmijas virzieni, kuriem bija izveidojušies starptautiskie kontakti, – organiskā un medicīnas ķīmija.

Nozīmīgākie atklājumi medicīnas ķīmijā ir Latvijas OSI sadarbībā ar ārzemju partneriem izstrādātās oriģinālās zāļu vielas – mildronāts (1975; Ivars Kalviņš, Pēteris Trapencieris), leakadīns (1988; I. Kalviņš, P. Trapencieris), neramek­sāns (2002; I. Kalviņš, Valerjans Kauss), belinostats (2014; I. Kalviņš, Einārs Loža, Klāra Dikovska). Aktīvākais pētniecī­bas virziens mūsdienās ir organiskā sintēze, kas saistīta ar kodolu magnētisko rezonansi (KMR), rentgenstaru difraktometriju un jaunu nanoizmēru materiālu izveidi. Daļa pētījumu atrodas uz dažādu starpdisciplināro pētījumu robežvirsmas: organiskā sintēze / farmakoloģija, dabas vielas / materiāl­zinātne, dabas vielas / organiskā sintēze, retgenstruktūru analīze / farmakoloģiskā mērķa un substrāta komplekss. Tie ir arī ķīmijas zinātnes galvenie nākotnes virzieni. Organiskās sin­tēzes pētījumi notiek vairākos virzienos: tiek izstrādāti jauni materiāli un tehnoloģijas saules enerģijas kolektoriem (Gun­dars Mežinskis; Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultāte, MZLĶF), jauni kalcija fosfātu saturoši materiāli medicīnai un zobārstniecībai (Jānis Ločs, Dagnija Loča; RTU MZLĶF). Tiek veikts pašasociējošo savienojumu dizains un sintēze nanodaļiņu kā piegādes sistēmu iegūšanai (Aiva Plotniece; OSI), magnētisko nanodaļiņu un magnētisko liposomu iegūšana un struktūras pētījumi (A. Plotniece, Kārlis Pajuste; OSI), fluorescentu savienojumu dizains un izmanto­šana polihromajās emisijas zondēs (Laura Beķere; OSI), no dzelzs oksīda un bioloģiski aktīviem savienojumiem veidotu magnētisku nanodaļiņu dizains un pielietojums biomedicīnā (Alla Zablocka; OSI). Pasaulē pieprasīts pētījumu virziens ir jaunu sintēzes metodoloģiju izstrāde – vēlīno pārejas metālu katalizētās reakcijas (Mārtiņš Katkevičs; OSI), C-H funkcio­nalizēšana, izmantojot vara (Cu) katalīzi un hipervalentos joda (I) (III) savienojumus (Edgars Sūna; OSI), jaunu polāru šķīdinātāju (SO₂) izmantošana (Māris Turks; RTU MZLĶF), Lūi­sa skābju katalizētā alilaizvietošana (Aigars Jirgensons; OSI), jaunu mērķa specifisku jonu šķidrumu iegūšana, raksturošana un lietošana (Andris Zicmanis; LU ĶF), karbēnija jonu ķīmija (A. Jirgensons; OSI), diastereoselektīvā sintēze (Viesturs Lūsis, Kirills Šubins, E. Sūna; OSI), aminospirtu un ne-dabas aminoskābju sintēzes metožu izstrāde (M. Katkevičs; OSI), jaunas sulfonamīdu un hidroksāmskābju aizsarggrupas blakusproduktiem.

RTU MZLĶF (1862) zinātniskie virzieni astoņos zinātniskajos institūtos ir ļoti daudzpusīgi: inovatīvi viedie un daudzfunkcionālie materiāli, tajā skaitā nanomateriāli un to pielietojums medicīnā, elektronikā, fotonikā un alternatīvajā enerģētikā; starpfāžu un robežprocesu vadības principu izstrāde mikro-, submikro- un nanolīmeņa heterogēnu polimēru un neorganisko materiālu kompozītu dizainam; jaunu sintēzes metožu izstrāde un aktuālu ķīmisko savienojumu sintēze sadzīves ķīmijas, farmācijas, kosmētikas un medicīnas vajadzībām; alternatīvo, atjaunojamo un jaukto degvielu, ziežvielu un to komponentu izstrāde un kvalitātes nodrošināšana; dabas un ķīmisko tekstīliju modifikācija un īpašību optimizācija, viedās tekstilijas un apģērbi; Latvijas derīgo izrakteņu, mežu un citu atjaunojamo resursu izmantošana jaunu produktu ar augstu pievienoto vērtību ražošanai.

RTU MZLĶF un RTU Neorganiskās ķīmijas institūts (līdz 2015. gadam – Neorganiskās ķīmijas institūts) zinātniskos pētījumus veic sadarbībā ar LU Cietvielu fizikas institūtu, RTU MZLĶF, Vācijas, Austrijas, Bulgārijas, Beļģijas, Lietuvas zinātniskajām institūcijām, kā arī ar Latvijas mazajiem uzņēmumiem “PCT Ltd.” un a/s “NEOMAT”, kuri specializējas plazmas tehnoloģijā. RTU Lietišķās ķīmijas institūts nodrošina degvielas kvalitātes kontroli un pēta degvielu tālākas uzlabošanas risinājumus.

Uz zināšanām balstīta ilgtspējīga Latvijas koksnes resursu izmantošana ekonomiskam, sociālam un ekoloģiskam labumam tiek pētīta Latvijas Valsts Koksnes ķīmijas institūtā (LVKĶI). Trīs galvenie LVKĶI pētniecības virzieni ir koksnes un koksnes materiāli ar uzlabotām īpašībām būvniecībai (koksnes aizsardzība, modificēšana, restaurācija, apkope); biorafinēšana kā metode, lai iegūtu ķīmiskos savienojumus un gala produktus (celulozi, papīru, sorbentus, kompozītmateriālus), lai iegūtu biodegvielu (bio-eļļu) no koksnes un tās pārstrādes blakusproduktiem, no reciklējamiem materiāliem un citas biomasas; zaļās ķīmijas produktu un polimēru ieguve no koksnes un augu valsts biomasas un to pārstrādes blakusproduktiem.

LU ĶF (1919) zinātniskie virzieni ir ļoti daudzpusīgi: analītiskajā ķīmijā – jaunu, jutīgu daudzelementu analītisku metožu izveide (Arturs Vīksna); jaunu augstas izšķirtspējas hromatogrāfisko masspektrometrisko metožu izveide vides un pārtikas produktu, dabasvielu ekstraktu un jonu šķidrumu analīzēm (Pēteris Mekšs), organiskajā ķīmijā – jonu šķidrumu sintēze un izmantošana ķīmiskajās reakcijās un elektroķīmijā, bioloģiski nozīmīgu vielu ekstrakcijas procesos no augiem, biopolimēru pārvērtībās un modernu sorbcijas materiālu izveidē (Andris Zicmanis), fizikālajā ķīmijā – polimorfisma pētījumi farmaceitiski aktīvo cietvielu jaunu kristālisko formu meklējumos, cietfāžu stabilitātes apstākļu noskaidrošanai, cietfāžu pāreju kinētikai, stabilitātei šķīdumos (Andris Actiņš). Nozīmīgi rezultāti ir sasniegti arī Latvijas mālu bagātināšanā un organomālu sintēzē. LU ĶF un LU Ķīmiskās fizi­kas institūts (1994) pēta individuālas nanokomponentes un to arhitektūru, nanostrukturētu materiālu īpašības un to pielietojumu, skenējošās mijiedarbības mikroskopiju un tās pielietojumu, molekulu, klasteru, nanostruktūru un cietu vielu kvantu ķī­miju, kā arī radiācijas procesu norisi cietās vielās, materiālu radiācijas izturību, spēcīgu magnētisko lauku ietekmi uz ra­diācijas stimulētiem procesiem cietās vielās, jaunu materiālu un tehnoloģiju izstrādi kodolsintēzes enerģētikai, materiālos uzkrātās kodolsintēzes degvielas īpašības.

Izcilākie ķīmiķi, kas apbalvoti ar Latvijas Zinātņu akadēmijas Lielo medaļu: Jānis Stradiņš – par izciliem darbiem organiskajā ķīmijā un Latvijas zinātnes vēsturē (1993); Edmunds Lukevics – par ievērojamiem sa­sniegumiem organiskajā un metālorganiskajā ķīmijā (1996); Tālis Millers – par izcilu zinātnisko devumu plazmas ķīmijā un neorganisko materiālu tehnoloģijā (2002); Edvīns Vedējs – par jaunu organiskās sintēzes metožu izstrādi un nopelniem Latvi­jas organiskās ķīmijas speciālistu sagatavošanā (2005); Ēriks Kupče – par principiāli jaunu kodolmagnētiskās rezonanses spektroskopijas metodoloģiju izstrādāšanu (2008); I. Kalviņš – par jaunu konkurētspējīgu ārstniecisku preparātu izveidošanu un inovatīvas ievirzes stiprināšanu Latvijas OSI (2009); Regīna Žuka – par būtisku ieguldījumu pretvēža preparāta ftorafūra radīšanā (2014). Ar vislielāko oriģinālrakstu skaitu starptautiskajos ķīmi­jas žurnālos (pēc datubāzes “Scopus” datiem, 2012–2017) ir ķīmi­ķi Sergejs Beļakovs, M. Turks, Valdis Kampars, A. Jirgensons un K. Jaudzems. Visvairāk citētie ķīmiķi (2012–2017) – E. Sūna, K. Jaudzems, Raivis Žalubovskis, M. Turks, I. Kalviņš.

Latvijas ķīmiķi aktīvi darbojas lielākajā ķīmiķu organizā­cijā pasaulē – Amerikas Ķīmiķu biedrībā (American Chemical Society), kas apvieno vairāk nekā 150 000 pasaules ķīmiķu. Latvijā aktīvākā ķīmiķus vienojošā profesionālā un akadēmiskā orga­nizācija ir Latvijas Zinātņu akadēmijas Ķīmijas, bioloģijas un medicīnas zinātņu nodaļa, kas apvieno 119 Latvijas Zinātņu akadēmijas locekļus, t. sk. 43 īstenos, divus goda, 30 ārzemju un 44 korespondētājlocekļus (2017). Ar nodaļas darbu cieši saistīti 24 Latvijas Zinātņu akadēmijas goda doktori. Latvijas Ķīmijas bied­rība turpināja Latvijas Ķīmijas biedrības (1939) tradīcijas. Tā tika atjaunota 1993. gadā, bet organizatorisku nepilnību dēļ pārtrauca savu darbību (2007).

Latvijā tiek izdoti vairāki starptautiskās datubāzēs iekļauti perio­diski izdevumi ķīmijā. No tiem nozīmīgākais – Chemistry of Hete­rocyclic Compounds (kopš 1965. gada; izdod Springer International Publishing AG, izdošanu pārrauga Latvijas OSI). Latvijas ķīmiķi ir autori un līdzautori vairākām pasaules nozīmīgāka­jās izdevniecībās izdotām monogrāfijām: E. Lukevics un Ļuba Ignatoviča “Organisko germānija savienojumu bioloģiskā aktivitāte” (Biological Activity of Organogermanium Compou­nds), grāmatā “Organisko germānija, alvas un svina savie­nojumu ķīmija” (The Chemistry of Organic Germanium, Tin and Lead Compounds, 2003; izdevis Wiley); E. Lukevics un A. Zablocka “Nukleozīdu sintēze: organosilikona metodes” (Nucleoside synthesis: Organosilicon Methods, 1991; izdevis Ellis Horwood Ltd Čičesterā); E. Lukevics, Olga Pudova un Raisa Sturkoviča “Organosilikona savienojumu molekulārā struktūra” (Molecular structure of organosilicon compounds, 1989; izdevis Ellis Horwood Ltd); E. Lukevics, O. Pudova un A. Skorova “IV B grupas elementu tiofēna atvasinājumi” (Thiophene Derivatives of Group IV B Elements, 1982; izdevis Sulfur Reports). Raimonds Valters ir līdzautors grāmatai “Cikla virknes tautomērija” (Ring-Chain Tautomerism, 1985, izdevējs Plenum).