Akar ilmu kimia dapat dilacak hingga fenomena pembakaran. Api merupakan kekuatan mistik yang mengubah suatu zat menjadi zat lain dan karenanya merupakan perhatian utama umat manusia. Adalah api yang menuntun manusia pada penemuan besi dan gelas. Setelah emas ditemukan dan menjadi logam berharga, banyak orang yang tertarik menemukan metode yang dapat mengubah zat lain menjadi emas. Hal ini menciptakan suatu protosains yang disebut Alkimia. Alkimia dipraktikkan oleh banyak kebudayaan sepanjang sejarah dan sering mengandung campuran filsafat, mistisisme, dan protosains.

Alkimiawan menemukan banyak proses kimia yang menuntun pada pengembangan kimia modern. Seiring berjalannya sejarah, alkimiawan-alkimiawan terkemuka (terutama Abu Musa Jabir bin Hayyan dan Paracelsus) mengembangkan alkimia menjauh dari filsafat dan mistisisme dan mengembangkan pendekatan yang lebih sistematik dan ilmiah. Alkimiawan pertama yang dianggap menerapkan metode ilmiah terhadap alkimia dan membedakan kimia dan alkimia adalah Robert Boyle (1627–1691). Walaupun demikian, kimia seperti yang kita ketahui sekarang diciptakan oleh Antoine Lavoisier dengan hukum kekekalan massanya pada tahun 1783. Penemuan unsur kimia memiliki sejarah yang panjang yang mencapai puncaknya dengan diciptakannya tabel periodik unsur kimia oleh Dmitri Mendeleyev pada tahun 1869.

Penghargaan Nobel dalam Kimia yang diciptakan pada tahun 1901 memberikan gambaran bagus mengenai penemuan kimia selama 100 tahun terakhir. Pada bagian awal abad ke-20, sifat subatomik atom diungkapkan dan ilmu mekanika kuantum mulai menjelaskan sifat fisik ikatan kimia. Pada pertengahan abad ke-20, kimia telah berkembang sampai dapat memahami dan memprediksi aspek-aspek biologi yang melebar ke bidang biokimia.

Industri kimia mewakili suatu aktivitas ekonomi yang penting. Pada tahun 2004, produsen bahan kimia 50 teratas global memiliki penjualan mencapai 587 bilyun dolar AS dengan margin keuntungan 8,1% dan pengeluaran riset dan pengembangan 2,1% dari total penjualan.

Sejarah kimia dimulai lebih dari 4000 tahun yang lalu dimana bangsa Mesir mengawalidengan the art of synthetic "wet" chemistry. 1000 tahun SM, masyarakat purba telahmenggunakan tehnologi yang akan menjadi dasar terbentuknya berbagai macamcabang ilmu kimia. Ekstrasi logam dari bijihnya, membuat keramik dan kaca, fermentasibir dan anggur, membuat pewarna untuk kosmetik dan lukisan, mengekstraksi bahankimia dari tumbuhan untuk obat-obatan dan parfum, membuat keju, pewarna, pakaian,membuat paduan logam seperti perunggu.

 Mereka tidak berusaha untuk memahami hakikat dan sifat materi yang mereka gunakanserta perubahannya, sehingga pada zaman tersebut ilmu kimia belum lahir. Tetapidengan percobaan dan catatan hasilnya merupakan sebuah langkah menuju ilmupengetahuan. 

Para ahli filsafat Yunani purba sudah mempunyai pemikiran bahwa materi tersusun daripartikel-partikel yang jauh lebih kecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi (atomos). Namunkonsep tersebut hanyalah pemikiran yang tidak ditunjang oleh eksperimen, sehinggabelum pantas disebut sebagai teori kimia. 

Ilmu kimia sebagai ilmu yang melibatkan kegiatan ilmiah dilahirkan oleh para ilmuwanmuslim bangsa Arab dan Persia pada abad ke-8. Salah seorang bapak ilmu kimia yangterkemuka adalah Jabir ibn Hayyan (700-778), yang lebih dikenal di Eropa dengannama Latinnya, Geber. Ilmu yang bari itu diberi nama al-kimiya (bahasa Arab yangberarti “perubahan materi”). Dari kata al-kimiya inilah segala bangsa di muka bumi inimeminjam istilah: alchemi (Latin), chemistry (Inggris), chimie (Perancis), chemie(Jerman), chimica (Italia) dan kimia (Indonesia). 

Sejarah kimia dapat dianggap dimulai dengan pembedaan kimia dengan alkimia olehRobert Boyle (1627–1691) melalui karyanya The Sceptical Chymist (1661). Baik alkimiamaupun kimia mempelajari sifat materi dan perubahan-perubahannya tapi, kebalikandengan alkimiawan, kimiawan menerapkan metode ilmiah. 

Pada tahun 1789 terjadilah dua jenis revolusi besar di Perancis yang mempunyaidampak bagi perkembangan sejarah dunia. Pertama, revolusi di bidang politik tatkalapenjara Bastille diserbu rakyat dan hal ini mengawali tumbuhnya demokrasi di Eropa.Kedua, revolusi di bidang ilmu tatkala Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794)menerbitkan bukunya, Traite Elementaire de Chimie, hal ini mengawali tumbuhnyakimia modern. Dalam bukunya Lavoisier mengembangkan hukum kekekalan massa.Penemuan unsur kimia memiliki sejarah yang panjang yang mencapai puncaknyadengan diciptakannya tabel periodik unsur kimia oleh Dmitri Mendeleyev pada tahun1869.