Історія кафедри хімії ХНМУ бере свій початок на медичному факультеті Імператорського Харківського університету (нині Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна).
Чотири періоди при викладанні хімії:

Викладання хімії на медичному факультеті університету розпочали у дореволюційний період хіміки природничого відділення фізико-математичного факультету. У той час хімію викладали такі видатні вчені, як М. М. Бекетов, І. П. Осипов, Г. Є. Мухін, К. А. Красуський, В. Ф. Тимофєєв, М. А. Валяшко.

Після революції 1917 р. на медичному факультеті Харківського університету була виділена самостійна кафедра хімії, якою спочатку завідував учень І. П. Осипова проф. Г. Ю. Тимофєєв – блискучий лектор, педагог та видатний вчений у галузі електрохімії. Після передчасної смерті Г. Ю. Тимофєєва (1926 р.) кафедрою керував проф. Ф. П. Голєв, а потім на завідування кафедрою хімії був обраний молодий вчений Є. М. Гапон. Він написав підручники «Неорганічна хімія для медиків» (1932 р.) та «Фізична хімія для медиків» (1932 р.), його науковий спадок – 167 оригінальних наукових робіт. Після від’їзду Є. М. Гапона кафедрою хімії протягом 24 років керував проф. Т. В. Асс.

Кафедру органічної хімії в цей же період очолював проф. Ю. О. Габель, лекції якого завжди відображали зв′язок хімії з медициною. У 1947 р. під його керівництвом були розпочаті науково-дослідні роботи із синтезу синтетичних аналогів пеніциліну, здійснена спроба класифікації гетероциклічних сполук. Після його смерті у 1949 році кафедру органічної хімії очолила доц. В. І. Корольова (1954 р.).

У 1955 р. була організована єдина кафедра загальної хімії, якою до 1962 р. завідував доц. Ф. М. Глєбов. З 1962 по 1968 р. кафедрою загальної хімії керував видатний працівник Харківського університету – проф. Л. М. Андреасов. З 1969 по 1977 роки кафедру очолював доц. П. М. Козарезенко. З 1971 р. кафедра перейшла на викладання за новою програмою, яка принципово відрізнялася від попередньої. Нова програма була доповнена, поглиблена, розширена низкою питань, вона повністю виключала дублювання шкільної програми, на двох перших курсах вивчались хімічні дисципліни: І курс, 1-й семестр – «Загальнотеоретичні основи хімії» (лекційний курс) та «Кількісний аналіз» (лабораторні роботи); 2-й семестр – «Хімія елементів» (лекційний курс) та «Якісний аналіз» (лабораторні роботи); ІІ курс, 1-й семестр – «Фізколоїдна хімія» (лекції й практичні заняття); 2-й семестр – «Органічна хімія» (лекції й практичні заняття). Викладання було достатньо забезпечено методичними розробками, інструкціями та посібниками, виданими співробітниками кафедри, проводилася інтенсивна науково-дослідна робота. Більшість досліджень була присвячена питанням розробки тонких аналітичних методів визначення мікрокількостей елементів у біологічних об’єктах. Проводилися пошуки біологічно активних речовин.

У 1977 р. кафедру загальної хімії було названо кафедрою загальної та біоорганічної хімії. З 1978 по 1989 р. кафедру очолював доц. В. Г. Хухрянський. Викладання хімії здійснювалося на двох перших курсах. Студенти вивчали неорганічну, органічну, фізколоїдну та аналітичну хімію. На підготовчому відділенні з денною та вечірньою формами навчання й на підготовчих курсах проводилися заняття з сільською молоддю й консультації для абітурієнтів.

Науковий напрямок кафедри в той період – синтез речовин, що поліпшують лецитино-холестеринову рівновагу в організмі. Завдяки цьому була виконана господарчо-договірна тема із застосування емалі у харчовій та медичній промисловості. Результати роботи впроваджені у народному господарстві з високим економічним ефектом. На кафедрі працювало 13 викладачів: 10 кандидатів наук, 2 доценти та 3 старших викладача. Проводились роботи з дослідження та розробки силіконового відтисного матеріалу для використовування у медичній практиці. Практикувалася співпраця з вищими навчальними закладами та науково-дослідними організаціями міста (Харківський політехнічний інститут, науково-виробниче об′єднання «Карбонат», Харківський науково-дослідний інститут сироваток та вакцин ім. І. І. Мєчнікова). Проводився пошук із синтезу та дослідження воскових композицій – аналогів природних восків. За цей період співробітниками кафедри було отримано 2 патенти, 40 авторських свідоцтв, десятки раціоналізаторських пропозицій, опубліковано більш ніж 100 робіт у різноманітних видавництвах. Співробітники кафедри брали участь у Всесоюзних та Республіканських конференціях.

Доц. Л. Г. Шаповал – завідувач кафедри з 1989 по 2004 р. Під її керівництвом розроблялись наукові теми з охорони навколишнього середовища у районах розміщення виробництв хімічної та фармацевтичної промисловості в зв’язку з еколого-гігієнічним обґрунтуванням та еколого-біологічним прогнозуванням потенційної загрози дії на біологічні об’єкти групи окислювачів, нітрогеновмісних сумішей, похідних фенолу та етоксилату. На основі отриманих експериментальних даних встановлювалися нешкідливі рівні вмісту забруднювачів у воді водоймищ у світлі проблеми їхньої санітарної охорони.

У рамках навчальної програми викладалась дисципліна «Біонеорганічна, фізколоїдна та біоорганічна хімія» студентам 1-го курсу. Для цього співробітники кафедри розробили навчальний посібник із зазначеної дисципліни та всю методичну літературу для викладачів і студентів. З метою поліпшення навчального процесу й підвищення педагогічної майстерності викладачів на кафедрі систематично проводились контрольні взаємовідвідування лекцій та лабораторних занять з наступним обговоренням на засіданнях і методичних нарадах. На базі кафедри підвищували свою кваліфікацію викладачі хімії медичних училищ міста та області. Кафедра брала активну участь у навчально-методичних та наукових конференціях з питань, пов’язаних з дослідженнями шляхів активізації пізнавальної діяльності студентів у процесі освоєння ними хімічних дисциплін, а також із розробкою науково-технічних основ охорони навколишнього середовища.

За часів керівництва доц. Л. Г. Шаповал робота на кафедрі проводилась за різними напрямками навчально-виховного процесу. В умовах зміни навчальних програм для студентів медичних та стоматологічного факультетів розроблялися методичні вказівки для студентів та викладачів. Велась плідна робота з молодими викладачами. При Шаповал Л.Г. почали працювати молоді викладачі С. А. Наконечна, Є. Р. Грабовецька, Р. О. Бачинський. З їх приходом на кафедрі була налагоджена робота методичних нарад для молодих викладачів, з молоддю працювали досвідчені доценти-наставники В. Д. Чеховський, Л. П. Шапарева, В. М. Петюніна. До наукових кафедральних тем залучалися студенти, які брали участь у наукових студентських внутрішньоінститутських та міжвузівських конференціях. Велика увага приділялася міжпредметним зв’язкам хімії з іншими дисциплінами. Л. Г. Шаповал виховала не одне покоління студентів-медиків, які стали досвідченими лікарями і працюють у системі охорони здоров’я.

У 2003 р. Л. Г. Шаповал започаткувала проведення міжрегіональної науково-методичної конференції «Формування сучасної концепції викладання природничих дисциплін в медичних освітніх закладах», яка традиційно проводиться в ХНМУ по теперішній час.
Проф. І. В. Завгородній – завідувач кафедри біонеорганічної, фізколоїдної та біоорганічної хімії (2004 – 2009 рр.) З 2005 р. кафедра отримала назву медичної та біоорганічної хімії. Під керівництвом проф. І. В. Завгороднього на кафедрі була започаткована науково-дослідна робота за темою: «Встановлення закономірностей токсикодинаміки та токсикокінетики хімічних сполук в умовах холодового стресу». Тема фінансувалася за рахунок коштів держбюджету України. Науковим керівником зазначеної НДР був д. мед. н., професор І. В. Завгородній, під його керівництвом виконував кандидатську дисертаційну роботу асистент кафедри Р. О. Бачинський. Під час керівництва І. В. Завгороднього кафедрою були оновлені плани робіт кафедри, розроблені 2 навчальні посібники, тести для контрольних завдань студентів, почалося викладання медичної хімії за кредитно-модульною системою.

З 2009 р. по теперішній час кафедрою керує д. фарм. н., проф. Сирова Г.О., академік міжнародної екологічної академії, академік ГО «Національна академія наук вищої освіти України», почесний доктор наук Львівського університету «Ставропігіон». За її ініціативою створено музей історії кафедри, методичний кабінет, де зібрана література українською, англійською та російською мовами для студентів, студент може щодня отримати консультацію чергового викладача та кабінет для самостійної роботи студентів, що оснащений комп’ютерною технікою та підключений до мережі Інтернет. Було створено студентські наукові лабораторії.

Проф. Г. О. Сирова у 2010 р. започаткувала проведення наукових конференцій зі студентами на базі кафедри. Стало традицією кожного року проводити міжфакультетську конференцію першокурсників з медичної хімії «Хімія. Екологія. Медицина». Студентські конференції, як правило, присвячуються видатним подіям, пам’яті вчених-хіміків, колишніх завідувачів кафедри.

Проф. Г. О. Сирова – автор більше ніж 600 наукових і методичних робіт, співавтор 4 національних підручників з медичної та біоорганічної хімії, в тому числі англійською мовою, автор багаточисельних патентів, навчальних посібників, наукових статей, робочих зошитів та методичних розробок, в тому числі монографій.

Колектив кафедри приділяє велику увагу вивченню історії кафедри, результатом чого стало систематизація первинної історичної документації і створення на її основі трьох монографій у 2010, 2015, 2020 роках.