分析化学是研究物质的组成和结构，确定物质在不同状态和演化过程中化学成份、含量和时空分布相互作用的量测科学。
本世纪，生命科学的发展、人类健康和国家经济社会发展对分析化学的挑战和需求日见凸显。南京大学在世纪之交就率先倡导开展生命分析化学这一交叉学科领域的研究，并积极推动生命分析化学实验室的建设。生命分析化学是研究生命体系中各种成份、结构单元以及相互作用，建立生命活动过程中生物分子定性、定量检测和示踪新原理、新方法与新技术，对生命物质进行准确、特异、灵敏、快速地监控，实现分子识别和生物信息提取的一个新兴交叉领域。
2005 年 12 月生命分析化学教育部重点实验室建设通过验收后，由陈洪渊院士任实验室主任(2004~2008)，张玉奎院士任学术委员会主任(2004~2008)。2009 年 2 月部重实验室换届，聘任鞠熀先教授为实验室主任，陈洪渊院士为学术委员会主任（教技函[200]14 号）。2011 年科技部批准筹建国家重点实验室的同时， 聘任鞠熀先教授为国重实验室主任，陈洪渊院士为学术委员会主任（国科发基[2011] 517 号）；2015 年初由万立骏院士任学术委员会主任、陈洪渊院士为荣誉主任。2019 年 5 月 15 日，教育部发文聘请鞠熀先教授为实验室主任、万立骏院士为学术委员会主任（聘期五年，教技司[2019]170 号）。重组后，2025年5月聘请鞠熀先教授为实验室主任、李景虹院士为学术委员会主任。
实验室立足于生命与健康化学，开展以生命过程中生命物质及其相互作用分析为目标的基础研究。它以生命与健康化学领域的测试需求与前沿科学问题为导向，主要开展：微纳尺度生物分析、生物分子识别与成像、疾病标志物甄定与检测、生命分析仪器与装置等四个方向的研究工作。现有固定成员124人，包括中国科学院院士1人、海外人才计划2人、长江学者6人、国家杰青13人、四青人才35人。通过强化原始创新工作的成果转化力度，着力服务社会，进一步提升了实验室的原始创新动力与竞争实力，在生命分析化学方法学创新与生命医学的相关检测难题的研究中取得突破。成员来自化学化工学院、现代工学院、生命科学院、医学院及其附属金陵医院（东部战区总医院）与鼓楼医院、南京师范大学，在生物分子界面行为，生物分子识别，微纳尺度生物分析，疾病标志物甄定与检测、仪器装置四个研究方向形成了学科交叉、优势互补、力量均衡、学科和年龄结构合理的 11 个研究团队，并着力扩大博士后和专职科研队伍（近年来，年均 70 多位博士后和专职科研在实验室工作），充实实验室的研究力量。
近年来，实验室面向人民生命健康的国家战略需求，以发展化学生物学新理论和新技术、揭示生命过程的化学本质为目标，发展微纳尺度生物分析新原理、新方法与新范式，诠释生命过程中电子转移、物质输运和能量转化的新现象、新规律；创建单分子、单细胞与单颗粒分析技术，攻克生命过程研究中时空分辨和灵敏度不足的瓶颈问题；构建重大疾病标志物甄定、检测、示踪新技术，为重大疾病的精准诊断与预后评估提供新的特异性标志物和检测方法；创制基于测量新原理的生命分析与精准诊断高端仪器装置，实现生命与健康化学领域检测技术的新突破。
实验室依托“211”、“985”与“双一流”建设，不断拓展研究空间与研究队伍，在校内建制上成为跨学院的高层次研究基地；加强先进设备与公共平台建设，配备了充足的设备运行管理人员，具有相对独立的人事和财务自主权，已建设成国内领先、国际一流的科研基地，为人才引进、科技创新及承担国家重大科技任务等提供有力保障。
