Кафедра біохімії заснована на хімічному факультеті в 1965 р. з ініціативи першого ректора університету академіка АН УРСР, доктора хімічних наук, професора Л.М. Литвиненка та доктора біологічних наук, професора Є.Х. Іваненко. На даний час викладачами кафедри є 2 доктори наук, професори, один з яких академік НАНУ, 6 доцентів (чотири кандидати хімічних, один - біологічних і один - медичних наук), 2 старших викладачів і 1 асистент.

Відкриттям кафедри біохімії, в ДонНУ вперше в СРСР в якості експерименту була розпочата підготовка фахівців за спеціальністю "Біохімія" не за біологічним, а за хімічним напрямом. ДонНУ і сьогодні лишається єдиним в Україні університетом, хімічний факультет якого має 4-й рівень акредитації з підготовки бакалаврів, спеціалістів і магістрів за спеціальністю: "Біохімія" в межах напряму "Хімія".

Випускники кафедри – біохіміки з поглибленою фізико-математичною і хімічною підготовкою користувались і користуються попитом з боку провідних біохімічних наукових центрів колишнього СРСР, України, та багатьох інших країн. За час існування кафедра підготувала близько 800 біохіміків, 200 з яких є громадянами 35 країн дальнього зарубіжжя. Понад 20% випускників кафедри мають науковий ступінь кандидата наук, близько 20 чоловік – доктори наук.

З 1993р., в співробітництві з кафедрою фізичного виховання ДонНУ, на замовлення Міністерства в справах молоді і спорту України в межах спеціальності "Біохімія" розпочато підготовку фахівців за спеціалізацією "Біохімія спорту".

Починаючи з 2000р. навчання за спеціальністю "Біохімія" проводиться за двома формами: денною та заочною. Заочне відділення функціонує на контрактній основі. Для вступу на це відділення треба мати освітньо-кваліфікаційний рівень, не нижчий за молодшого спеціаліста (середня спеціальна освіта).

На умовах повної компенсації витрат за навчання, за спеціальністю "Біохімія" відкрито екстернатуру. Бакалаври, спеціалісти і магістри з хімічною та технічною освітою можуть отримати другу вищу освіту.

Професорами кафедри за держзамовленням і на контрактній основі через аспірантуру проводиться підготовка фахівців вищої кваліфікації в галузі хімічних наук за спеціальностями: 02.00.03 – "Органічна хімія", 02.00.15 – "Хімічна кінетика і каталіз".

Оскільки основним завданням кафедри є підготовка фахівців здатних до самостійної науково-дослідної роботи, для їх практичної підготовки, окрім лабораторій кафедри, широко використовуються експериментальні бази наукових центрів НАН України - Інституту фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М.Литвиненка (ІнФОВ), м. Донецьк (з 1987 р. тут створена і функціонує філія кафедри біохімії); Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна, м. Київ; Інституту молекулярної біології та генетики, м. Київ; Донецького ботанічного саду, м. Донецьк; Інституту невідкладної і відновлювальної хірургії АМН України, м. Донецьк; Донецького обласного протипухлинного центру; Центральної науково-дослідної лабораторії Донецького медичного університету.

Наукові дослідження кафедри з дня її заснування ведуться в тісному контакті з ІнФОВ НАН України. Тематика НДР кафедри на сьогодні це дослідження трансфазно-каталітичних процесів в гетерогенних системах рідина-рідина, механізмів та кінетики реакцій нуклеофільного заміщення, принципів утворення пептидного зв’язку, радикально-ланцюгових процесів пероксидації ліпідів молекулярним киснем та механізмів дії антиоксидантної системи в клітинах аеробів.