Swoją obecną nazwę Pracownia Chemii Związków Naturalnych otrzymała w 1999 roku. Jej rozgałęziające się korzenie sięgają jednak znacznie głębiej i cały czas wiązały się z badaniami związków naturalnych. Rodowód Pracowni wywodzi się z jednej strony od Stanisława Kostaneckiego (1860-1910), z drugiej zaś od Osmana Achmatowicza seniora (1899-1988). Działali oni w różnych miejscach i czasach, drogi ich naukowych spadkobierców zeszły się jednak na Wydziale Chemii Uniwersytetu Warszawskiego. Tematykę badań w dziedzinie barwników roślinnych przejął po S. Kostaneckim jego uczeń – Wiktor Lampe (1875-1962), pracował on w UW od 1919 roku.
Osman Achmatowicz senior związał się z Uniwersytetem Warszawskim w 1934 roku, działał wtedy na Wydziale Farmaceutycznym tej uczelni. Po przerwie wojennej i kilkuletnim okresie pobytu w Łodzi od 1953 roku O. Achmatowicz wraz ze swymi uczniami kontynuował w Katedrze Chemii Organicznej UW badania w dziedzinie związków naturalnych. Kierownikiem Katedry był wtedy W. Lampe.
Jednym z uczniów O. Achmatowicza był Jerzy T. Wróbel (1923-2011). Prowadził on i rozwijał tematykę alkaloidów roślinnych w ramach Katedry Chemii Organicznej, od roku 1955 ulokowanej w powstałym wtedy Wydziale Chemii UW. W 1965 roku powstał Zakład Analizy Surowców Naturalnych kierowany przez J.T. Wróbla. W 1971 roku zmienił on nazwę na Pracownię Analizy Surowców Naturalnych, tematyka prowadzonych badań rozszerzyła się poza alkaloidy na inne grupy związków naturalnych. W 1993 roku kierownictwo Pracowni objął Jerzy Szychowski (1939-2013), w 1996 roku przejął je Zbigniew Czarnocki. Pod zmienioną w 1999 roku nazwą jest on nadal jej kierownikiem.