Кафедра фізичної та колоїдної хімії створена у 1930 р., в рік заснування Київського інституту цукрової промисловості (Національний університет харчових технологій). На момент створення кафедра об’єднувала декілька хімічних дисциплін, які нині викладаються на різних кафедрах і мала назву фізичної, колоїдної та аналітичної хімії. Першим завідувачем кафедри був відомий вчений у галузі фізико-хімічних та колоїдно-хімічних процесів цукрового виробництва, доктор хімічних наук, професор Архипович Олександр Георгійович, який очолював кафедру в 1930–1934 рр. Він працював також в центральному науково-дослідному інституті цукрової промисловості. Професору Архиповичу О.Г. належать перші роботи щодо застосування електрохімічних процесів для очищення соку у виробництві цукру. Він є автором 83 наукових праць, двох підручників, кількох монографій. В цей час на кафедрі працювали професори Шварцман, Янкелевич, та доценти Куриленко О.Д, Шека І.А., Натансон Н.І.
У довоєнні роки кафедрою завідував доктор хімічних наук, професор Кудра Онуфрій Кирилович — видатний вчений в галузі електрохімії дисперсних систем. В цей час інститут готував спеціалістів для харчової промисловості з різних спеціальностей.
Викладачі кафедри брали участь у Великій Вітчизняній війні. З 1941 по 1944 рр. воював Куриленко Онисим Данилович (1904-1982 роки життя). Інвалідом повернувся з війни ветеран кафедри, доцент Туров Петро Пантелеймонович, 1908 року народження, який був кавалером ордена Трудового Червоного Прапора. На кафедрі працювала препаратором з 1957 по 1984 р.р. ветеран війни Мозгова Марія Дмитрівна, 1922 року народження, її було вивезено до Німеччини у 1942-1945 р.р., та ін.
У перші повоєнні роки кафедра фізичної, колоїдної та аналітичної хімії була об'єднана з кафедрою загальної та неорганічної хімії. У 1946–1949 рр. кафедрою завідував доктор хімічних наук, професор, академік АН УРСР Думанський Антон Володимировиич. Професора Думанського А.В. по праву називають засновником колоїдної хімії у СРСР. Він був фундатором Інституту колоїдної хімії АН СРСР (1932 р.), а також наукового журналу “Колоїдна хімія”. У повоєнні роки Думанський А.В. очолив Інститут загальної хімії АН УРСР та колоїдну лабораторію, яку в 1967 році було трансформовано в Інститут колоїдної хімії та хімії води АН УРСР, директором якого став учень Думанського Овчаренко Ф.Д. Професор Думанський та його учні обґрунтували значення зв’язаної води в технологічних процесах цукрового, крохмале-патокового, хлібопекарського, бродильного та інших виробництв. Він є автором книги “Вчення про колоїди”.
З 1949 по 1967 р.р. кафедру хімії очолив учень Думанського А.В., випускник Київського політехнічного інституту, доктор хімічних наук, професор, академік АН УРСР Куриленко Онисим Данилович. У 1954 році від кафедри в самостійний підрозділ було відокремлено кафедру загальної та неорганічної хімії. У 1965 році було виділено у самостійну структурну одиницю кафедру аналітичної хімії.
Куриленко О.Д. започаткував основи наукового напрямку "Взаємодія дисперсної фази з дисперсійним середовищем в колоїдних системах". Під керівництвом Куриленко О.Д. на кафедрі широко розгорнулися дослідження у галузі термодинаміки та гідрофільності дисперсних систем і високомолекулярних сполук. У 1962 р. Куриленко О.Д. видав підручник «Фізична хімія» для студентів вищих навчальних закладів. Підготував десять кандидатів наук: Михалюк Р.В., Приліпко Л.Т., Дерев’янко А.І., Ковалевська Є.І., Пархоменко В.В., Костенюк Н.Н., Лещенко В.П., Коваленко С.Л., Головняк Ю.Д., Порєва І.О.
У 1967-1968 р.р. кафедру очолював кандидат хімічних наук, доцент Думанський Олег Антонович, який пропрацював на кафедрі понад 30 років і зробив значний внесок у її становлення та розвиток.
Велику роль у становленні та розвитку кафедри відіграли відомі вчені: член-кореспондент АН УРСР Шека І.О., професори Кудря О.К. та Чалий І.О. Понад 30 років на кафедрі пропрацювали доценти Думанський О.А., Туров П.П., Яковкіна К.А., Лещенко В.П., Михалюк Р.В., а також препаратор Мозгова М.Д.
З 1968 по 1970 р. кафедру очолював кандидат хімічних наук, доцент Михалюк Ростислав Власович (1925-2002), який в 1951 р. закінчив КТІХП за спеціальністю технологія цукрового та крохмале-патокового виробництва. Науковий напрямок: вивчення ліофільності органічних виробничих бентонітів. Він є автором понад 60 наукових праць. В 1958 р. після захисту кандидатської дисертації Михалюк Р.В. починає працювати на посаді асистента, а через рік – доцента кафедри фізичної та колоїдної хімії КТІХП. З 1961 по 1964 р. працював в інституті загальної та неорганічної хімії АН УРСР, в 1964 р. йому було присвоєно вчене звання старшого наукового співробітника за спеціальністю колоїдна хімія. З 1964 по 1967 р. Михалюк Р.В. викладав хімію в Київському державному університеті ім. Т.Г. Шевченка на кафедрі фізичної хімії полімерів та колоїдів, в 1966 р. йому було присвоєно вчене звання доцента. В 1967 р. він продовжує працювати в КТІХП, а в 1990 р. йде на пенсію. Він був учасником бойових дій, в 1945 р. нагороджений медаллю “За перемогу над Німеччиною”.
З 1970 по 1992 р. кафедрою завідував Фесенко Валентин Васильович — доктор хімічних наук (1968 р.), професор, лауреат Державної премії України (1985 р.) у галузі науки і техніки. Його науково-дослідна робота була спрямована на дослідження термодинамічних та фізико-хімічних властивостей тугоплавких сполук та композиційних матеріалів, які проводилися у тісному співробітництві з науково-дослідними інститутами НАН України та вузами СРСР, Болгарії, Польщі. Ним було опубліковано три монографії та більше ста друкованих праць. Він підготував п’ять кандидатів наук: Воловик Л.С., Сербова М.І., Тимохін В.В., Подаревська О.В., Шумілов А.Г.
У 1988 р. на кафедрі фізичної та колоїдної хімії було створено один з перших в університеті клас обчислювальних машин УК-НЦ «Електроніка». У розробці програмного забезпечення найбільш активну участь брав доц. Федоренко Г.А.
З 1992 по 2008 р.р. кафедру очолював доктор хімічних наук, професор, академік ІА України, лауреат премії Ленінського комсомолу ім. Артема (1968 р.) Манк Валерій Веніамінович. Головним напрямом його наукової діяльності є фізична хімія харчових продуктів та технологій їх використання. Під його керівництвом наукові дослідження було переорієнтовано у напрямі вивчення складних фізико-хімічних процесів, що відбуваються у виробництві харчових продуктів. Манк В.В. є автором двох монографій, підручників “Колоїдна хімія” та “Фізична хімія”, більше 500 наукових праць та методичних вказівок, має понад 20 авторських свідоцтв і патентів на винаходи. Підготував трьох докторів і 20 кандидатів наук.
У березні 2008 року кафедру очолила доктор технічних наук, професор Грабовська Олена В’ячеславівна — спеціаліст в області технологій цукристих речовин. Останніми роками працювала на кафедрі технології цукру та полісахаридів у науковому напрямку “Наукове обгрунтування та розроблення технологій крохмалю та крохмалепродуктів”. Кафедра фізичної та колоїдної хімії продовжує започатковані попередниками дослідження щодо фізико-хімічних властивостей продуктів та напівпродуктів харчових виробництв, технологій їх отримання та використання у тісній співпраці з технологічними кафедрами університету.
За час існування кафедри співробітниками опубліковано 685 наукових праць і одержано 21 авторське свідоцтво та патенти на винаходи, у тому числі монографії професора Фесенка В.В. “Испарение тугоплавких соединений”, “Редкоземельные материалы и их тугоплавкие соединения”, “Термодинамический состав карбидов” і професора Манка В.В. “Изучение взаимодействий в ионообменных смолах методом ЯМР”, “Спектроскопия ядерного магнитного резонанса воды в гетерогенных системах”.
Кафедра готує наукові кадри — протягом її існування через аспірантуру підготовлено 21 кандидат наук, в тому числі Подобій О.В. (2008 р.), Сабадаш Н.І. (2009 р.). Співробітники кафедри за останні 20 років брали участь у роботі 20 міжнародних форумів з науки та техніки у Москві, Санкт-Петербурзі, Львові, Одесі, Новосибірську, Тамбові, Анапі, Красноярську, Мінську, Алма-Аті, Черкасах, Тбілісі, Ризі, Ужгороді, а також у Австрії, Болгарії, Канаді, Швеції та ін.