Кафедра физической химии была основана в 1968 году под руководством выдающегося ученого – академика Романа Владимировича Кучера. Заведующие кафедрой: 1971–1984 гг. – к.х.н., доцент Всеволод Дмитриевич Енальев, 1984–2005 гг. – к.х.н., профессор Алим Никитович Николаевский. С 2005 года кафедрой заведует доктор химических наук, профессор Михальчук Владимир Михайлович.

Учебный процесс и научно-исследовательскую работу осуществляет преподавательский состав кафедры: д.х.н., проф. Михальчук Владимир Михайлович, д.х.н., профессор Белая Наталья Ивановна, доцент, к.х.н., доц. Туровский Николай Антонович, доцент, к.х.н., доц. Белый Александр Владимирович, доцент, к.х.н. Лыга Рита Ивановна.

Студенты кафедры изучают дисциплины общего курса («Физическая химия», «Высокомолекулярные соединения», «Квантовая химия», «Химия коллоидных и наносистем», «Экотехнология» и др.) и специальные авторские курсы, разработанные на кафедре по результатам многолетней научной работы.

Информативные лекции и насыщенные практические занятия позволяют студентам не только приобрести ценные знания о том, как происходят химические процессы, но и научиться управлять ими, создавать новые технологии, перспективные материалы. Проведение лабораторных работ по учебным дисциплинам кафедры обеспечивает опытный учебно-вспомогательный персонал.

Преподаватели кафедры обучают студентов самостоятельно планировать и проводить эксперименты, анализировать полученные данные. Это является залогом успешной исследовательской деятельности студентов: их научные работы отмечены многочисленными грамотами и дипломами всероссийских и международных конференций, а также именными стипендиями.

Универсальность и глубина знаний, которые получают студенты кафедры способствуют их легкой адаптации и эффективной работе в самых различных областях.

На сегодня 80 % выпускников кафедры работают по специальности: ​на предприятиях нефтехимического, топливно-энергетического компклекса и пищевой промышленности, на металлургических заводах, в лабораториях санитарно-эпидемиологических станций и водоканалов, в лабораториях таможенного контроля, в высших учебных заведениях, в школах, лицеях, колледжах, техникумах, гимназиях, в отрасли фармакологии, в научно-исследовательских институтах.

Выпускники кафедры работают и учатся за рубежом (США, Германия, Португалия, Израиль, Франция, Польша и др.).