Физикалық химия кафедрасы 1936 жылы, ал катализ және техникалық химия кафедрасы 1944 жылы құрылды. Кафедралардың алғашқы меңгерушілері академиктер М.И. Усанович және Д. В. Сокольский.  Кафедраның ғылыми және педагогикалық қызметіне үлкен үлес қосқан профессорлар  В. Ф. Сергеева, Г. Х. Шабикова, Е. Х. Абланова, Д. Х. Камысбаев, В. А. Друзь, В. П. Шмонина, Р. Х. Ибрашева, доценттер Е. К. Пичугина, А.В. Соломин, Г. П. Полатбекова, В. А. Миркин, Н.А. Асманова, Ф. Г. Голодов, Л. А. Бувалкина, К. К. Джардамалиева, И. К. Тойбаев, А. Н.Сартаева, Р. М. Мойса, Р.Г. Баишева.

Әр жылдары кафедраны профессорлар  Қ.Б.Мұсабеков, С.М. Тәжібаева, Д.Х.Қамысбаев, М.Қ.Алдабергенов басқарды. 

1983-2003 жж. Физикалық химия және электрохимия кафедрасын физика-химиялық процестерді басқару теориясы саласындағы белгілі ғалым, халықаралық минералды ресурстар академиясының академигі Х. К. Оспанов басқарды. Химия саласындағы халықаралық деңгейдегі төрт ғылыми жаңалықтың авторы. Х. К. Оспанов – кафедраның құрметті меңгерушісі.

1976-2001 жылдары катализ және техникалық химия кафедрасын катализ және химиялық технология саласындағы белгілі ғалым академик Қ. A. Жұбанов басқарды. 1992 жылы кафедра жанынан жаңа химиялық технологиялар мен материалдардың ғылыми-зерттеу институты ұйымдастырылып, кешенді ғылыми зерттеулер жүргізіліп, ғылым жетістіктерін өндіріске енгізу үшін жобалау-конструкторлық, техникалық құжаттама дайындалды. Қ. A. Жұбанов – кафедраның құрметті меңгерушісі және институттың құрметті директоры.

Физикалық химия, катализ және мұнайхимия кафедрасы 2011 жылдың тамызында екі кафедраның бірігуімен құрылды. Кафедра меңгерушісі-химия ғылымдарының докторы, профессор Аубакиров Ермек Айтқазыұлы.