Historia Katedry rozpoczęła się w październiku 1927 roku, kiedy na Wydziale Farmaceutycznym Uniwersytetu Warszawskiego utworzono Międzywydziałową Katedrę i Zakład Chemii Analitycznej (MKiZChA). Jej pierwszym kierownikiem został prof. Jan Zalewski, a po jego śmierci prof. dr inż. Adam Koss. Siedziba Katedry mieściła się w gmachu Wydziału Farmaceutycznego przy ulicy Przemysłowej 25.
W okresie II wojny światowej dr Waleria Janczak, ówczesna kierownik Katedry, w ramach tajnego Wydziału Farmaceutycznego organizowała i prowadziła tajne wykłady i zajęcia laboratoryjne z chemii analitycznej. Po wyzwoleniu Warszawy na początku 1945 roku, dr Janczak była inspiratorką utworzenia pracowni chemii analitycznej na reaktywowanym Wydziale Farmaceutycznym UW.
W 1947roku MKiZChA została przekształcona w Katedrę i Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej (KiZChNiA). Kierownikiem jednostki została dr Waleria Janczak, która równocześnie w latach 1952–1959 była prodziekanem Wydziału Farmaceutycznego. Po Jej śmierci w 1959 roku kierownikiem katedry została dr Halina Bronisz. Od 1961 roku kierownikiem KiZChNiA był doc. dr Jerzy Chodkowski (w 1964 r. uzyskał tytuł profesora nadzwyczajnego, w 1978 r. profesora zwyczajnego). W 1970 roku Katedrę przeniesiono z ulicy Przemysłowej do nowo wybudowanego budynku Wydziału Farmaceutycznego przy ulicy Banacha. Profesor Chodkowski pełnił jednocześnie funkcję prodziekana (1962-1967) i dziekana (1975-1981) Wydziału Farmaceutycznego. Po przejściu na emeryturę prof. Chodkowskiego w 1996 r., stanowisko kierownika katedry objął dr hab. Wacław Kołodziejski (w 2004 r. uzyskał tytuł profesora). Profesor Kołodziejski w latach 1999-2005 pełnił jednocześnie funkcję prodziekana ds. nauki.
W 2016 roku w ramach KiZChNiA utworzono Zakład Chemii Biomateriałów (ZChB). Kierownikiem nowego zakładu został dr hab. inż. Marcin Sobczak (w 2020 r. uzyskał tytuł profesora). W 2018 roku KiZChNiA przekształcono w Katedrę Chemii Analitycznej i Biomateriałów (KChAiB) i utworzono Zakład Chemii Analitycznej (ZChA), którego kierownikiem została dr hab. Joanna Kolmas (w 2024 r. uzyskała tytuł profesora). W 2019 roku kierownikiem KChAiB został dr hab. inż. Marcin Sobczak. We wrześniu 2022 r. KChAiB została przekształcona w Zakład Chemii Analitycznej i Biomateriałów (ZChAiB), a ZChA i ZChB zostały zlikwidowane.
W międzyczasie prof. Marcin Sobczak pełnił funkcję prodziekana ds. nauki (2016-2019) i przewodniczącego Rady Dyscypliny Nauki Farmaceutyczne (2019-2020), natomiast prof. Joanna Kolmas funkcję prodziekana ds. studenckich (2016-2019) i dziekana Wydziału Farmaceutycznego (2020-2022).
W listopadzie 2022 roku kierownikiem Katedry została dr hab. Edyta Pindelska, a jednostka zmieniła nazwę na Katedrę i Zakład Chemii Farmaceutycznej i Biomateriałów (KiZChFiB). W październiku 2024 roku funkcję kierownika KiZChFiB ponownie objął prof. Marcin Sobczak. Jednocześnie prof. Sobczak objął funkcję prorektora ds. nauki i transferu technologii.