中科院廣州地球化學研究所1993年成為獨立建制的研究所，是以基礎和應用基礎研究為主的社會公益型國家級科研機構，科研實力雄厚，在國內外享有較高聲譽，是重要的地球科學和環境科學科研和人才培養基地。研究所的發展目標以地質學、地球化學、海洋科學、環境科學研究為先導，堅持面向國家重大需求、面向世界科技前沿、面向國民經濟主戰場，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、油氣與礦產資源等重點學科的發展，著力提升研究所的綜合創新能力，在“資源與固體地球科學”和“環境科學與工程”兩大領域開展基礎性、戰略性、前瞻性研究，解決國家和地方經濟社會可持續發展所面臨的資源和環境等重大科技問題。主要研究方向包括地幔柱與化學地球動力學、高壓礦物學與礦物表界面物理化學、成礦規律與油氣成藏動力學、海洋地質與邊緣海演化、有機污染機理與生態效應、環境污染治理與防控技術等。

        截止到2017年底，廣州地化所共有在職職工303人，其中科技人員172人、科技支撐人員83人。包括正高級專業技術人員63人、副高級專業技術人員91人。擁有中科院院士2名，俄羅斯科學院外籍院士1人，廣東省杰出人才（原“南粵百杰”）入選者3名，“青年拔尖人才”2名，國家杰出青年基金獲得者17名，國家優秀青年科學基金獲得者7名，廣東省杰出青年科學基金獲得者3名。

         研究所現有2個國家重點實驗室：“有機地球化學國家重點實驗室”和“同位素地球化學國家重點實驗室”，2個中國科學院重點實驗室：“中科院邊緣海地質重點實驗室”和“中科院礦物學和成礦學重點實驗室”；以及2個廣東省重點實驗室：“廣東省資源環境利用與保護實驗室”、“廣東省礦物物理與礦物材料研究開發實驗室”；以及國家大型科學儀器中心—廣州質譜中心，并與香港大學地球科學系聯合建立了“化學地球動力學聯合實驗室”，2007年中國科學院批準建立“中國科學院珠江三角洲環境污染與控制研究中心”，2012年與蘭卡斯特大學環境中心和城市環境所聯合組建了“國際環境研究與創新中心”。 實驗儀器設備較為先進，能供科研和教育使用。