2001. Лауреатами стали: Уильям Ноулз, Риоджи Нойори и Барри Шарплесс с формулировкой «За исследования, используемые в фармацевтической промышленности — создание хиральных катализаторов окислительно-восстановительных реакций».
2002. Премию поделили — Джон Фенн и Койчи Танака «За разработку методов индентификации и структурного анализа биологических макромолекул, и, в частности, за разработку методов масс-спектрометрического анализа биологических макромолекул» и Курт Вютрих «За разработку применения ЯМР-спектроскопии для определения трехмерной структуры биологических макромолекул в растворе».
2003. Лауреатами стали Питер Эгр из Медицинской школы Университета Джона Хопкинса и Родерик МакКиннон из Медицинского института Говарда Хьюза. 10 миллионов шведских крон они получат «за открытие каналов в клеточных мембранах». Ученые долго пытались понять, каким образом вода и соли (ионы) попадают внутрь живой клетки и выводятся из нее. Это открытие дало первоначальный толчок громадному спектру биохимических, физиологических и генетических исследований.
2004. Аарон Цехановер, Аврам Гершко и Ирвин Роуз «За открытие убиквитин опосредованного разложения белка». Они награждены за открытие так называемой убиквитин-протеасомной системы деградации белка.
2005. Роберт Граббс, Ричард Шрок и Ив Шовен «За вклад в развитие метода метатезиса в органическом синтезе». Ученые создали катализаторы, которые изменили лицо химии.
2006. Нобелевская премия по химии присуждена за передачу генетической информации присуждена американцу Роджеру Корнбергу, профессору кафедры структурной биологии Стэнфордского университета. Корнберг удостоился премии «за исследования молекулярных основ транскрипции у эукариот» — первого этапа процесса синтеза белка у животных, растений и грибов.
2007. Нобелевская премия присуждена профессору Института Ф. Габера (Берлин) Герхарду Эртлу «за новаторские исследования в области химии поверхности». Химические реакции на поверхности катализаторов играют определяющую роль во многих промышленных производствах.
2008. Нобелевской премией награждены Осаму Симомура, Мартин Чалфи и Роджер Цянь — за открытие и разработку методов использования зеленого флуоресцентного белка. Этот белок широко применяется во всём мире для изучения физиологических процессов на клеточном и организменном уровне, а также экспрессии генов.
2009. Нобелевская премия по химии присуждена троим ученым из Великобритании, США и Израиля «за исследования структуры и функции рибосомы», считывающей информацию с ДНК и синтезирующей белки.
2010. Премия присуждена японцам Акире Сузуки и Эй-ичи Негиши и американскому учёному Ричарду Хеку, занимавшимся реакциями кросс-сочетания, катализируемыми палладием.