本实验室于2009年1月经教育部批准成立，依托北京师范大学建设，为省部级重点实验室。实验室主任为方维海教授（中国科学院院士，长期从事光诱导化学过程的理论和计算模拟工作，近100篇SCI论文发表在国际刊物上，被引用700余次）。
实验室现有教授26人，副教授10人，讲师2人，实验技术人员2人。拥有中国科学院院士2人（刘若庄、方维海），国家"杰出青年自然科学基金"获得者6人，教育部"长江学者"1人，科技部"973"计划项目首席科学家1人，教育部"跨/新世纪优秀人才"6人。
实验室在光化学理论与计算领域取得国内外同行瞩目的成绩，10余次应邀在国际会议上做大会邀请报告，为"Trends Chem. Phys."、"Adv. Quan. Chem."等国际期刊撰写综述论文。

本实验室依托先进的理论计算方法和高性能计算平台，面向新材料、生物医药、光电功能材料等领域提供以下技术服务：
1.激发态结构与性质计算服务：发展多组态电子相关及时间相关密度泛函理论方法，计算激发电子态的结构和性质，改进电子态交叉结构优化和非绝热耦合计算方法，研究光反应相关的非绝热过程
2.量子动力学模拟服务：发展多维体系量子动力学、耗散粒子动力学和量子/经典组合的非绝热动力学理论与数值计算方法，实时定量描述光反应及光生物的动态过程
3.光化学反应机理研究服务：应用先进电子结构理论和动力学方法，研究系列有机光化学反应机理，对光生物过程和光电功能材料的性能开展理论化学计算模拟
4.生物分子相互作用计算服务：应用量子/经典组合力学及动力学方法，模拟化学活性小分子和蛋白及DNA的识别相互作用过程，探讨光和其它外场对识别过程的影响
5.光电材料研发服务：开展新型有机小分子和超分子的制备，利用光谱和波谱等实验手段，研究蓝光材料发光的稳定性和色纯度问题，结合理论计算模拟探讨发光过程的化学本质，为有机光电材料设计提供理论指导