Існування кафедри сягає у давнє минуле з моменту утворення у 1834 році на базі трирічного педагогічного інституту при Київському університеті Святого Володимира, коли розпочалася підготовка вчителів природознавства. Пізніше було відкрито хімічний відділ, який разом з біологічним відділом було реорганізовано у біолого-хімічний факультет. Надалі підготовку вчителів хімії проводили на кафедрі природничих дисциплін. У 1972 році на базі кафедри природничих дисциплін було створено природничо-географічний факультет, а згодом у 1973 році утворено кафедру хімії, яка на сьогодні знаходиться у складі факультету природничо-географічної освіти та екології і готує висококваліфікованих фахівців.
У 1973 році посаду виконувача обов’язків завідувача кафедри обіймала к.х.н. доцент Романова Н.В. У період з 1974 – 1985 р.р. завідувачем кафедри був к.х.н., доцент Ткач В.П. З 1985 до 2003 р. кафедру очолювала к.х.н., доцент Нікітіна С.В.З 2003 до 2015 р. завідувачем кафедри була к.х.н., доцент Толмачова В.С. З вересня 2015 р. кафедру очолює д.б.н., професор Калінін І.В.

Сьогодні у складі кафедри 8 викладачів (3 – професори, 4 - доцента, 1- старший викладач), які забезпечують на високому науково-методичному рівні підготовку фахівців за напрямом Природничі науки зі спеціальностей Хімія, Біологія, Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування, ОКР – бакалавр, магістр.
Колектив кафедри хімії
Кафедра викладає більше 50 профільних хімічних дисциплін («Неорганічна хімія», «Загальна хімія», «Аналітична хімія», «Будова речовини», «Фізична хімія», «Колоїдна хімія», «Органічна хімія», «Біохімія», «Хімія з основами біогеохімії», «Біоорганічна хімія», «Хімія навколишнього середовища», «Екохімічні технології», «Основи хімічної технології», «Хімія високомолекулярних сполук», «Техніка демонстраційного експерименту», «Методологія сучасних наукових досліджень», «Експериментальні методи досліджень в хімії», «Фізико-хімічні методи дослідження», «Кристалохімія», «Хімія Землі і проблеми екології», «Сучасна термінологія і номенклатура хімічних сполук», «Основи хімічної токсикології», «Фармацевтична хімія», «Прикладні аспекти хімії», «Основи хемоінформатики», «Органічна хімія вуглеводнів та функціональних похідних вуглеводнів», «Органічний синтез», «Основи стереохімії»,«Хімія гетероциклічних сполук», «Історія хімії», «Хімія природних сполук», «Комп’ютерна хімія» та інші).
Навчально-допоміжний персонал кафедри у складі завідувача лабораторією аналітичної хімії Коваленко Н.В., завідувача лабораторією органічної хімії Михайлової Л.Л., завідувача лабораторією неорганічної хімії Шафаренко Л.В., завідувача лабораторією біохімії Журбей М.В., завідувача лабораторією фізичної хімії та неорганічного синтезу Андрєєвої О.В., старшого лаборанта Волочнюк О.М забезпечують проведення лабораторних занять з курсів хімічних дисциплін, науково-дослідну роботу студентів.
Науковий напрям роботи кафедри пов’язаний зі змістом, формами, методами і засобами фахової підготовки учителів хімії. Наукова тематика направлена, насамперед, на удосконалення кредитно-модульної технології навчання, впровадження принципів інтеграції, диференціації та гуманітаризації у зміст хімічних дисциплін, розвиток сучасної хімічної термінології та номенклатури, розв’язання питань хімічної безпеки у підготовці вчителя хімії, дослідження ксенобіотиків у об’єктах довкілля і біологічно активних речовин фізико-хімічними методами та методами квантової хімії.
Науково-дослідну роботу студенти кафедри хімії виконують у чотирьох проблемних групах.
Проблемна група «Хімія біологічно активних речовин та проблеми екології» (Наукові керівники: д.б.н., професор Калінін І.В., доцент Богатиренко В.А.). Основними напрямами наукових досліджень є вивчення сучасних проблем міграції, накопичення та біотрансформації ксенобіотиків у навколишньому середовищі, хімічної екології, пов’язаних з підготовкою повноцінної питної води та визначення її показників згідно з Державним стандартом. Екологічна оцінка якості води базується на теоретичних знаннях про воду як речовину. Проблемна група розв’язує наступні завдання: екологічний зміст понять"ксенобіотики", "хімічний елемент", "речовина", "хімічна реакція"; "вода як речовина"; вода в організмі людини; оборотне водопостачання як засіб збереження води на планеті; життя океану в небезпеці; поверхневі води України; ресурси підземних вод України; чиста вода – забруднена вода; підготовка питної води як одна з технологічних та екологічних проблем; колообіг та відновлення води у природному середовищі; технологічна схема очищення поверхневих вод для питного водопостачання на водоочисних станціях; вода, санітарія, гігієна для всіх; питна вода в Україні та інформаційно-освітня діяльність.
Проблемна група «Сучасні проблеми органічної хімії»(Наукові керівники: д.х.н., професор Вовк М.В., доцент Ковтун О.М.). Основними напрямами роботи є вивчення питань, пов’язаних з сучасними проблемами органічної хімії та впливом органічних сполук на довкілля, здоров’я людини. Наукова діяльність пов’язана з дослідженням проблем якості сучасних лікарських засобів (синтез традиційних анальгетиків – похідних саліцилової кислоти та аніліну, дослідження будови і властивостей β-лактамних, полієнових, тетрациклінових і антибіотиків ароматичного ряду, сучасних анестезуючих засобів, сульфаніламідних препаратів); дослідженню будови, властивостей і способів виділення природних алкалоїдів (кофеїну, теоброміну, теофеїну), терпеноїдів (холестеролу, ментолу); барвників (барвників-індикаторів ряду трифенілметану, азобарвників, поліметинових барвників, барвників – флуоресцентних міток та зондів, барвників – харчових добавок); виявленню антропогенних джерел органічних речовин – забрудників довкілля (пестицидні препарати); розробці методів синтезу нових гетероциклічних сполук – потенційних лікарських препаратів і засобів захисту рослин (5-флуорозаміщені орнітини, піразоло[3,4-е][1,4]діазепінові системи, β–трифлуорометил-β-амінокетони); вивченню проблем хімічної безпеки в контексті міжнародних нормативно-правових документів; обґрунтуванням методичних підходів до формування базових знань про номенклатуру, ізомерію органічних сполук.
Проблемна група «Фізико-хімічні методи дослідження об’єктів довкілля»(Наукові керівники: к.х.н., доцент Богатиренко В.А., к.п.н., доцент Прибора Н.А.). Проблемна група має наступне спрямування своєї діяльності: екологічні підходи до вивчення основних закономірностей процесів електроосадження металів; екологічні аспекти застосування природних сорбентів; вивчення умов та основних закономірностей кристалізації речовин з водних розчинів; визначення умов та методів вирощування монокристалів; вивчення процесів адсорбції ПАР та йонів металів з водних розчинів дисперсними глинистими мінералами та глинами; глини як основний складовий компонент біокосних систем; оцінка основних фізико-хімічних параметрів якості води (екологічний стан бюветів м. Києва); оцінка основних фізико-хімічних параметрів якості хліба (розробка методик визначення рН хліба).
Проблемна група «Хімія і охорона навколишнього середовища» (Наукові керівники: д.б.н., професор Калінін І.В., к.х.н., доцент Богатиренко В.А., доцент Ковтун О.М.). У проблемній групі досліджують хімічний склад грунтів різних областей України, проводять хімічний аналіз засобів особистої гігієни; визначають неорганічні компоненти рослинної сировини (ромашки, живокосту, петрушки), грибів; досліджують якість ферумовмісних лікарських засобів; вивчають координаційні сполуки за участю металічних елементів; хімічний склад біологічної сировини тваринного походження.
Викладачі кафедри є авторами підручників, навчальних посібників, методичних рекомендацій з курсів хімічних дисциплін для учнів ЗНЗ та студентів педагогічних ВНЗ.
Кафедра співпрацює з Малою академією наук м. Києва і Київської області та проводить фахові олімпіади для школярів. В рамках виконання наукових робіт, проведення лабораторних занять, екскурсій кафедра активно співпрацює з іншими університетами (Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Національний університет біоресурсів і природокористування України) та науково-дослідними інститутами Національної академії наук України (Інститут біохімії ім. О.В Палладіна, Інститут органічної хімії, Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка, Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича, Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря, Інститут сорбції та проблем ендоекології, Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення імені М.П. Семененка, Інститут геологічних наук, Інститут молекулярної біології і генетики, Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького). Студенти кафедри є учасниками і переможцями Всеукраїнських студентських олімпіад з хімії.
На базі кафедри хімії проведено Міжнародну науково-практичну конференцію «Хімічна освіта в контексті хімічної безпеки: стан проблеми та перспективи» в рамках Міжнародного року хімії (2011 р.), Всеукраїнську науково-практичну конференцію «Хімічна освіта в контексті Болонського процесу: стан і перспективи» (2006 р.), Міжнародний круглий стіл “Роль освіти, просвіти та поінформування при вирішенні проблеми небезпечних відходів та непридатних пестицидів в Україні” (2007 р.), Всеукраїнський круглий стіл до 170-річчя НПУ імені М.П. Драгоманова "Шляхи підвищення поінформованості громадськості про стійкі органічні забруднювачі (СОЗ) та Стокгольмську конвенцію про СОЗ" (2005 р.), Всеукраїнський круглий стіл «Стійкі органічні забруднювачі – екотоксиканти XXI століття» (2006 р.), за результатами заходу знято документальний фільм «Потрійна ціна СОЗ», Всеукраїнський семінар «Проблеми хімічної безпеки в Україні у контексті синергізму трьох міжнародних конвенцій – Роттердамської, Стокгольмської і Базельської» (2008 р.), Всеукраїнський семінар завідувачів кабінетів (методистів) хімії Інститутів післядипломної педагогічної освіти (2008 р.), Всеукраїнські семінари завідувачів кафедр хімії педагогічних ВНЗ України сумісно з членами робочої групи – розробниками ГСВО ОКР бакалавр і магістр хімії (2009 р.), практичний тур Всеукраїнського конкурсу «Учитель року» номінація «Хімія» (2010 р.), щорічні науково-методичні семінари з проблем хімічної освіти для вчителів м. Києва та Київської області.
Щорічно кафедра проводить хімічні олімпіади для учнів 11 класів на базі НПУ імені М.П. Драгоманова.Студенти кафедри є учасниками і переможцями Всеукраїнських студентських олімпіад з хімії.