功能有机分子化学国家重点实验室原名应用有机化学国家重点实验室(英文名仍为State Key Laboratory of Applied Organic Chemistry)，是国家计委1985年首批筹建的国家重点实验室。该实验室是我国有机化学科学研究和人才培养的重要基地之一。
实验室研究方向：广泛深入开展功能有机分子(指具有重要物理化学及生物学应用价值或性能的有机分子)的化学与功能的基础和应用基础研究。主要涵盖五个方面：(1)合成有机化学：开展高选择性、高效经济、环境友好的合成方法及有机反应和试剂的研究;开展具有重要生物活性的复杂天然产物的全合成、半合成及活性研究;(2)生物有机化学：应用自由基化学和生物学的理论与方法研究自由基对生命调控过程的化学生物学问题;(3)物理有机化学：开展重要的有机化学反应机理研究，特别是固相及催化有机反应机理研究;(4)天然有机化学：以西部植物资源为研究对象，发现新结构、新活性先导化合物，为西部天然资源的可持续利用建立科学支撑。(5)有机材料：开展新型有机材料，有机-无机复合材料，纳米材料的设计、合成及性能研究。
实验室现有固定研究人员54人(中科院院士2人，教授24人，博士生导师21人，具有博士学位46人，其中45岁以下人员37人)。包括十多名年轻教授的“有机化学创新研究群体”正在成为实验室的学术骨干。历届实验室主任刘有成院士、刘中立教授、涂永强院士，现任实验室主任翟宏斌教授，刘有成院士、张礼和院士曾任学术委员会主任，现任学术委员会主任丁奎岭研究员。
实验室已培养了大批杰出的有机化学人才，他们从这里脱颖而出，走进了世界著名有机化学研究机构(如：Harvard大学、 Scripps研究所等)，有数人在国际一流有机合成大师(如： E. J. Corey, K. C. Nicolaou，D. H. R. Barton 等)研究小组工作。有10余人获得了洪堡基金资助，20 余人获得国家***基金和***计划资助。
实验室作为国内外科研合作与学术交流的平台，与美国、日本、英国、德国等十多个国家和地区开展了广泛的合作与交流。实验室先后承担了国家973子项目，国家自然科学基金重大项目、重点项目、面上项目和青年基金项目及省部级科研项目近千余项。年平均发表学术论文 150 余篇, 其中 近90% 发表在重要的SCI收录的国际著名学术刊物上。获三项国家级奖励，四十余项省部级奖。
实验室拥有50余台技术先进的仪器设备，包括Varian INOVA 600、400及300 M Hz NMR, Bruker AVANCE 400 M 固体NMR, AVANCE DRX-200 NMR, APEX II FT-ICR MS, Bruker Smart ApexII X-ray, Esquire6000 LC-MS , Trace DSQ GC-MS, OLIS DSM 1000 CD, AFM，A300-9.5/12 ESR和Elemental Analyzer vario EL Cube等。
