该学科的正式形成以20世纪70年代的两个事件为标志:1971年在德国成立Max Planck Institute for Biophysical Chemistry和1973年专业杂志Biophysical Chemistry创刊。1997年美国化学会将Journal of Physical Chemistry拆分成A和B两个分卷,并指定B分卷主要刊登生物物理化学的研究成果。2000年国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)决定将Division Ⅰ由原来的名字Physical Chemistry Division更改为Physical and Biophysical Chemistry Division。在中国,国家自然科学基金委员会于2008年在自然科学基金申请指南的学科代码中的“物理化学”下设立“生物物理化学”条目,从国家科研管理层面承认生物物理化学作为物理化学的一个分支。2010年召开了中国化学会第一届全国生物物理化学会议,2012年中国化学会成立了中国化学会生物物理化学专业委员会。
生物物理化学有别于生物物理学。生物物理化学运用物理化学的原理和技术研究生物体系。物理化学的理论体系主要由三部分组成:化学热力学、化学动力学、结构化学。这与物理学的理论体系截然不同。生物物理化学正是着力将物理化学这三部分的原理运用于阐释生物分子的化学性质和生命运动的化学本质,这与生物物理学将物理学的原理运用于阐释生命运动的物理本质在研究风格上有很大的区别。物理化学家和物理学家会用不同的眼光和视角审视同一个生物客体,从而揭示其不同的侧面。它们之间形成很好的互补关系,而不是替代关系。物理化学家发展的各种物理化学方法和技术,带有鲜明的化学特色和优势,这也是物理学方法和技术不能取代的。例如,同样是研究酶分子的催化性质,生物物理学家会更关注蛋白质中基团的空间运动和能量改变,而生物物理化学家则更关注酶分子化学反应的机理,包括化学键的生成和断裂、化学基团的性质对生物化学反应的影响。又如,在对能量新陈代谢这一生物过程的研究中,生物物理学家研究的主要是能量转化的模型和物理过程,而生物物理化学家更关注的是化学能、电能和机械能转化中的分子机制,诸如底物分子化学反应与生物大分子结构变化的关系,生命过程中化学反应所发生的环境对这些过程的调控和影响。为了从原理上了解这些重要的生命过程,对体系的具体化学组成和化学反应的研究是必不可少的,而化学反应和生命过程的耦联恰恰是生物物理化学研究的特长和重点。此外,生物物理化学家还十分关注生物材料和仿生材料的发明、创造,以及这些材料的物理化学性质,这一方面也是生物物理学家不太关心的问题。