Η έδρα Βιοχημείας ιδρύθηκε το 1978, στη Φυσικομαθηματική Σχολή, με καθηγητή-διευθυντή τον Κ. Σέκερη. Μετά την εφαρμογή του νέου νόμου πλαισίου για την Ανώτατη παιδεία (1268/82), η έδρα της Βιοχημείας μετά από πρόταση του Καθηγητή Κ. Σέκερη εντάχθηκε στο Τμήμα Βιολογίας και ειδικά στον Τομέα Βιοχημείας, Κυτταρικής-Μοριακής Βιολογίας και Γενετικής. Το 1990 με προεδρικό διάταγμα ιδρύθηκε το Εργαστήριο Βιοχημείας. Ως ανεξάρτητος Τομέας Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας υφίσταται από τον Ιούνιο του 1996, όταν προκειμένου το Τμήμα Βιολογίας να ανταποκριθεί στις σύγχρονες τάσεις των επιστημονικών εξελίξεων προχώρησε στο διαχωρισμό του ενιαίου Τομέα Βιοχημείας, Κυτταρικής-Μοριακής Βιολογίας και Γενετικής.

Γνωστικό αντικείμενο του Τομέα Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας καθώς και του Εργαστηρίου Βιοχημείας που ανήκει σε αυτόν, είναι η Βιοχημεία και η Μοριακή Βιολογία. Αναλυτικότερα, η δομή, λειτουργία, οργάνωση, ρύθμιση και εξέλιξη των βιολογικά ενεργών μακρομορίων καθώς και ο ενδιάμεσος μεταβολισμός αυτών. Επίσης, περιλαμβάνονται η μεθοδολογία και οι τεχνικές της βασικής και εφαρμοσμένης έρευνας στα πλαίσια των Βιοεπιστημών, η Κλινική Βιοχημεία και η Μοριακή διάγνωση.

Το έργο που πραγματοποιείται στον Τομέα είναι τόσο διδακτικό όσο και ερευνητικό. Διδάσκονται μια σειρά μαθημάτων σε προπτυχιακό και μεταπτυχιακό επίπεδο, στο Τμήμα Βιολογίας καθώς και σε άλλα τμήματα του Πανεπιστημίου Αθηνών. Το Εργαστήριο Βιοχημείας που λειτουργεί στα πλαίσια του Τομέα (ΦΕΚ 61/10.4.90) εξυπηρετεί τις εκπαιδευτικές και ερευνητικές του ανάγκες και έχει ως αντικείμενο τόσο τη βασική όσο και την εφαρμοσμένη έρευνα, καθώς και τη σύνδεση του Πανεπιστημιακού χώρου με την ιδιωτική πρωτοβουλία και κοινωνικούς φορείς για την παροχή υπηρεσιών όπως προβλέπεται από το Π.Δ. 159/1984 (Α53).

Στο ανθρώπινο δυναμικό του Τομέα ανήκουν επιστήμονες-μέλη Δ.Ε.Π. με μακρόχρονη διδακτική και ερευνητική εμπειρία στον Ελληνικό χώρο και σε διακεκριμένα Ερευνητικά Κέντρα της Ευρώπης και της Αμερικής. Η συνεργασία τους στα πλαίσια της λειτουργίας του Τομέα έχει ως αποτέλεσμα τη γόνιμη ανταλλαγή ιδεών και την αποτελεσματική ζύμωση προσεγγίσεων εκπαιδευτικών και ερευνητικών θεμάτων, μέσα στα πλαίσια της Ελληνικής πραγματικότητας.

Οι μεταπτυχιακοί φοιτητές του Τομέα αποτελούν το κέντρο αιχμής για έρευνα και μεταπτυχιακές σπουδές. Οι μεταπτυχιακοί φοιτητές έχουν τη δυνατότητα να εκπονήσουν τη διδακτορική τους διατριβή είτε στο χώρο του Τομέα είτε στα συνεργαζόμενα ερευνητικά κέντρα, υπό την επίβλεψη των μελών Δ.Ε.Π. του Τομέα. Η υλικοτεχνική υποδομή που διαθέτει ο Τομέας, είναι προηγμένη και επιτρέπει τόσο την εκπόνηση διδακτορικών διατριβών υψηλού επιπέδου, όσο και τη διεξαγωγή ερευνητικών προγραμμάτων διεθνούς εμβέλειας, εφάμιλλων των αντίστοιχων του εξωτερικού.