1.中國科學院化學研究所(北京)
中國科學院化學研究所成立於1956年，是壹所以基礎研究為主，以國家急需和具有重要戰略目標的高技術創新研究為重點，與高新技術的應用和轉化協調發展的多學科綜合性研究所。是具有重要國際影響力的高水平化學研究機構。
化學研究所的主要學科有高分子科學、物理化學、有機化學、分析化學和無機化學。
因此，自成立以來，化學研究所已獲得300多項國家級和省級成果獎。在發表SCI論文數和被引論文數方面，連續十多年位居全國科研機構前列，特別是高影響力論文數保持增長，自然指數連續五年居中科院研究所首位。
化學所的專利申請和授權數量在中科院研究機構中壹直名列前茅，壹批重要成果應用於國家經濟建設和國防建設。
2.中國科學院上海有機化學研究所
中國科學院上海有機化學研究所(簡稱上海有機所)是集基礎研究、應用研究和高科技創新研究為壹體的綜合性化學研究機構。它創建於1950年5月，是中國科學院首批成立的15個研究所之壹。其前身是1928年7月成立的原中央研究院化學研究所。
上海有機技術研究所現有兩個國家重點實驗室和四個重點實驗室，分別是生物有機化學國家重點實驗室、金屬有機化學國家重點實驗室、中國科學院有機氟化學國家重點實驗室。
中國科學院天然產物有機合成化學國家重點實驗室、中國科學院有機功能分子合成與組裝化學國家重點實驗室和中國科學院能源調控材料國家重點實驗室。此外，還有多個與國內外高校和企業聯合建立的聯合研究中心，如滬港化學合成聯合實驗室、寧波新材料創造中心等。
受中國化學會委托，上海有機所負責編輯出版《有機化學》《化學學報》《中國化學》(英文版)。
3.中國科學院大連化學物理研究所
中國科學院大連化學物理研究所(以下簡稱“大連化物所”)創建於1949年3月，當時的名稱是“大連大學科學研究所”。1961年底更名為“中國科學院化學物理研究所”，1970年正式命名為“中國科學院大連化學物理研究所”。
大連化學物理研究所是壹所基礎研究與應用研究並重，應用研究與技術改造相結合，以課題為主要特色的綜合性研究所。大連化學物理研究所的重點學科是催化化學、工程化學、化學激光與分子反應動力學、現代分析化學與生物技術。
圍繞國家能源發展戰略，大連化工學院於2011年10月啟動了清潔能源國家實驗室(DNL)的籌建工作。DNL是中國能源領域首個籌建的國家實驗室，擬籌建化石能源及應用催化、低碳催化與工程、節能與環境、燃料電池、儲能、氫能及先進材料、生物能源、太陽能、海洋能、能源基礎與戰略、能源研究技術平臺等。
因此，大連化學物理研究所自成立以來，造就了壹批享譽國內外的科學家和壹大批高素質的研究技術人才。20名科學家當選中國科學院和中國工程院院士，4名發展中國家科學院院士，1名歐洲人文和自然科學院院士。截至2018年底，兩院院士14人，國家千人計劃入選21人，創新人才推進計劃入選25人，國家傑出青年基金獲獎25人。