Le L2CM (Laboratoire Lorrain de Chimie Moléculaire) est issu du laboratoire SRSMC (Structure et Réactivité des Systèmes Moléculaires Complexes, UR7565) créé en 1997 et reconnu pour le développement, en alliant expérience et théorie, d’une approche pluridisciplinaire "Chimie, Physique et Biologie" de l'étude de divers systèmes moléculaires. Le laboratoire a été dirigé successivement par Jean-Louis Rivail, Yves Chapleur, Yves Fort et Philippe Gros jusqu’en 2017.
A la suite d’une réflexion centrée sur de la chimie moléculaire expérimentale en s’appuyant sur des activités de recherches reconnues telles que la synthèse organométallique et les matériaux à structure contrôlée à l’interface de la physique et de la biologie, le projet de laboratoire L2CM a vu le jour. Ce nouveau laboratoire est reconnu depuis le 1er Janvier 2018 par l’Université de Lorraine et le CNRS qui lui ont attribué le statut d’Unité Mixte de Recherche (UMR 7053).
