中國科學院廣州地球化學研究所（簡稱“廣州地化所”）的前身為中國科學院地球化學研究所于1987年整建制搬遷部分學科、研究室與原中國科學院廣州地質新技術研究所合并成立的廣州分部。1994年經中央機構編制委員會辦公室批準使用現名。2002年，廣州地化所與原中國科學院長沙大地構造研究所異地整合。2020年，廣州地化所作為依托單位，籌建中國科學院“深地科學”卓越創新中心。 

　　廣州地化所堅持“四個面向”，主要研究方向包括：地球動力學與巖石圈演化、深部地質過程與地球系統變化、成礦規律與油氣成藏動力學、海洋地質與邊緣海演化、環境污染與控制等。廣州地化所致力于推動有機地球化學、元素和同位素地球化學、環境科學與技術、油氣與礦產資源等重點學科領域的發展；緊密圍繞“資源生態環境”核心領域定位，做出“基礎性、戰略性、前瞻性”創新貢獻，為解決國家和地方經濟社會可持續發展所面臨的能源資源和生態環境等重大科技問題提供科學支撐。 

　　廣州地化所現有有機地球化學、同位素地球化學2個國家重點實驗室，邊緣海與大洋地質、礦物學與成礦學2個中國科學院重點實驗室，資源環境利用與保護、礦物物理與礦物材料研究開發2個廣東省重點實驗室，化學地球動力學、粵港澳大灣區環境污染研究與控制等2個與香港共建聯合實驗室。 

　　研究所現有在職職工350人，其中，正高級人員72人，副高級人員110人，包括中國科學院院士3人，國家杰青21人，基金委優青19人，QR入選者6人，中國科學院相關人才計劃入選者21人、青促會會員29人，廣東特支計劃入選者24人，入選AGU Fellow 2人、入選World Top 2% （全球前2%頂尖）科學家17人。 

　　廣州地化所現有2個一級學科博士后流動站，4個一級學科博士研究生培養點和2個一級學科碩士研究生培養點，設有8個專業博士授權點、12個專業學術型碩士授權點和 1個專業工程碩士授權點，共有在站博士后103人，在學研究生597人。

　　2016年以來，廣州地化所共承擔各類科研項目1260項，包括國家重點研發計劃、中國科學院先導專項、青藏科考專項、美麗中國專項、廣東省重大科技專項等重大項目，累計到位總經費15.8億元。負責中國科學院B類先導專項1項、國家重點研發計劃項目7項、重點研發計劃課題26項、國家重大科研儀器研制項目1項等。 

　　廣州地化所曾經獲得省部級以上各種獎勵119項，包括國家自然科學二等獎6項、三等獎1項，國家科技進步一等獎2項、二等獎3項、三等獎1項，廣東省科學技術一等獎18項等。近年來，在深地科學與宜居地球、金屬與油氣戰略資源和區域環境污染與治理等領域取得了系列成果，牽頭獲國家自然科學二等獎1項，省部級科技進步一等獎6項，其中“峨眉山大火成巖省與地幔柱研究”獲得國家自然科學二等獎；2項成果入選2018年中國科學十大進展30項候選成果（其中關于陜西藍田古人類遺址的研究最終入選十大進展）；發現的世界最大偉晶巖型鋰礦——白龍山鋰礦，入選中國科學院“率先行動創新成果展”和“建國70周年創新成果展”。