1970年代後因雷射技術與同步輻射光的迅速發展而促使原子與分子科學研究工作成為一新興的研究領域，有別於傳統的物理化學研究。有鑑於此，1982年7月，中研院舉行第十五次院士會議，經浦大邦教授的努力與數理組李遠哲等十五位院士連署建議成立原子與分子科學研究所。
現今本所共30位研究人員，11位合聘研究人員，31位行政與技術人員。每年約有50位訪問學者及博士後研究員，90位研究助理，及90位研究生參與本所的研究工作。研究的範圍涵蓋化學、物理、光電等領域，並劃分為(一)尖端材料與表面科學組，(二)原子物理與光學組，(三)化學動態學與光譜組，(四)生物物理與分析技術組等四個研究群。另外，本所亦參與了本院國際研究生院「分子科學與技術」，及「奈米科學與技術」等二個學程。
為促進與大學之間的研究交流，本所設於國立台灣大學校總區內，所內許多研究人員合聘於台大、清大、交大、陽明、台灣師大、中央、中興、東華等大學之物理、化學、電機系所。我們也合聘了11名來自各校的教授。本所設有機械、電子、玻璃工廠及電腦室，以一流的技術協助各研究團隊。