История отдела начинается с лаборатории промышленно-санитарной химии (1956-1994 гг.), в сферу деятельности которой входили вопросы обеспечения аналитических исследований при изучении условий труда на различных предприятиях нефтедобывающей, нефтехимической, химической и микробиологической промышленности, при строительстве магистральных трубопроводов и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.

Работники лаборатории промышленно-санитарной химии (слева направо): в первом ряду – Абрамова М.А., Калягина Н.И., Сорокина А.В.; во втором ряду – Халимова З.К., Кальянова Т.Д., Басырова Р. Ш., Косолапова Н.Д., Искандарова Р.С.; в третьем ряду – Терегулова Г.Г., Шангурова Л.Е.
В 1994 г. в связи с реорганизацией подразделений института была создана испытательно-аналитическая лаборатория, в состав которой вошли специалисты – химики из отделов гигиены атмосферного воздуха, гигиены почвы, гигиены воды и водоемов, токсикологии.
В 2000 году были образованы две лаборатории: химико-аналитическая и лаборатория испытаний и экспертизы продукции. Химико-аналитическая лаборатория активно включилась в работу по исследованию качества вод из источников, расположенных на территории региона, в рамках президентской программы «Питьевые и минеральные воды Республики Башкортостан» для обеспечения экологической безопасности, защиты здоровья населения, полного удовлетворения потребностей в высококачественной питьевой воде. В лаборатории сформировалось новое научное направление – социально-гигиенический мониторинг тяжелых металлов в биологических средах населения в условиях техногенной нагрузки различной интенсивности. Подразделение принимало участие в научно-исследовательских работах совместно с Министерством природных ресурсов Республики Башкортостан для оценки воздействия предприятий цветной металлургии на окружающую среду и условия проживания населения.
Для обеспечения развития научных исследований в области гигиены окружающей среды, гигиены и физиологии труда, промышленной токсикологии, охраны здоровья работающих и населения в 2014 году организован химико-аналитический отдел.

