我校在20世纪50年代末建立分析化学专业，60年代开始在有机分析试剂与稀有金属分析方面的研究上取得成果。70年代开始了以离子敏化学传感器为特点的化学传感器研究工作，其中“氟离子电极研究”获1978年全国科学大会奖励。到80年代，该学科点于92年获机械部批准成立“湖南大学化学计量和化学传感技术部门开放研究实验室”，2000年“化学计量学与化学、生物传感技术实验室”获准为教育部重点实验，2001年建成“化学生物传感与计量学国家重点实验室。”
　　
　　与国内同类学科相比，该学科具有显著的研究特色与较高的理论和实验技术水平，在研究的深度与广度上均有优势。研究成果突出，研究论文数量与质量居国内同类学科前列，整体水平为国际先进或领先水平。1996-2000年共发表论文620篇，其中248篇为sci收录，申请及获准专利9项。曾获1987年国家自然科学三等奖和1993年国家自然科学四等将。学科带头人在学科领域内有较大的学术影响，多人次担任国际国内重要学术期刊顾问、编委，多人次应邀在国际学术会议作主要大会报告。学科带头人俞汝勤、姚守拙相继当选为中国科学院院士，曾与其他院士共同发起召开本学科首届香山科学讨论会。该学科已获准设立长江学者奖励计划特聘教授岗位并已聘请相应教授。
　　
　　该学科在化学计量学、生命科学中的新分析技术、化学与生物传感器研究方向一开展了范围广泛的系统研究，承担完成了一大批国家级和部省级基础与应用基础研究课题，取得了一系列处于国际领先或先进水平的研究成果。近年，在纳米和单分子水平生化分析方面开拓了新的学科生长点并取得许多成果，逐步形成了具有自己特色的四个稳定的研究方向：
　　
　　化学计量学方向，首次在国际上提出有关黑、白、灰分析体系分类理论，对分析化学计量学近年来发展的多元校正和多元分辨方法的分类和发展及新型仪器的构建上产生较深远的影响，并针对不同的分析体系根据现代分析分析化学仪器响应数据的特点，发展了有关化学计量学解析新方法及新算法三十余种，解决了黑色和灰色分析体系中的实际分析难题，为环境监测、中草药分析等实际应用提供了一套全新的解析手段和方法，为高维分析仪器的智能化提供了新理论和新方法。该学科已成为我国化学计量学重要研究基地。
　　
　　生命科学中的新分析技术方向，系统开展了压电液相振荡化学传感新领域，成为80年代国际上首先在此领域实现突破，使压电晶体在液相中稳定振荡从而卓有成效地用于化学与生物测量的两个研究集体之一，并找出了在液相实现振荡的关键条件与改善振频性能的有效途径。提出了完整的压电晶体液相振荡性能定量关系式。在此基础上，系统地开展压电液相振荡传感、表面声波生物检测技术在生命科学中的应用研究。
　　
　　纳米和单分子水平生化分析方向，以纳米技术和生物技术的结合为出发点，发展和应用新的纳米技术和纳米材料，在分子、细胞和亚细胞水平上研究生物分子的行为和相互作用机理，为人类疾病的机理研究和诊断提供高灵敏度分析技术和方法。
　　
　　化学与生物传感器方向，在电化学、光化学和生物传感技术等理论领域开展了极富开创性的研究工作，取得了一系列居国际先进水平的研究成果，发展了数十种有应用前景的传感器。