1931年成立於莫斯科，屬於化學工業部。為蘇聯力量最強的物理化學研究所，也是世界著名的物理化學研究所之一。該所前身為1921年成立的卡爾波夫化學研究所，其前身又為1918年成立的中央化學實驗室。卡爾波夫物理化學研究所目前的方針任務為：發展物理化學基礎研究，解決化學工業發展中最急需的重大問題。主要的科研領域有：電化學和金屬腐蝕規律及防腐，化學動力學和催化，高分子化學和物理，輻射化學、材料輻射穩定性和射線防護，物質結構和反應能力，氣溶膠，化學工藝過程的類比和最最佳化等。
該所的主要科研成果有：不均勻表面上化學反應動力學理論(合成氨工藝的理論基礎)、自由基聚合反應理論、高分子化合物結構與性能關系的新理論（有規立構高分子合成的理論基礎）、金屬防腐蝕的溶液理論、電化學陰極有機反應理論、同位素分離制備方法（氫、氧、氮、碳、硼的同位素分離，重水制取等）、過氧化鈉和氧化鋁的生產工藝、超細聚合物纖維高效過濾材料生產工藝、金屬和合金溶蝕新理論（結構的不均勻性和非金屬雜質的不利影響，研制成高抗蝕性鉻-鎳-矽-鉬系合金不銹鋼）、多種工藝的動力學模型和催化體系模型等。