1994년 10월 27일, LG화학은 대전의 대덕연구단지에서 LG화학기술연구원(이하 기술연구원)을 개원하였다. 기술연구원의 설립은 21세기 세계 초우량 기업으로의 성장이라는 LG화학의 장기 비전 달성을 위해 연구개발 역량을 강화할 목적으로 1990년에 착수되어 4년 만에 1단계 건설을 마무리하였다.
LG화학의 연구소 설립은 1979년으로 거슬러 올라간다. 국내 민간 기업으로서는 초유의 화학분야 부설 연구소였던 럭키 중앙연구소가 1979년 설립된 이래로, 매년 매출액의 3~4% 수준을 투자하여 화학산업 연구개발 활동을 선도해 왔다. 기업 부설 연구소로는 처음으로 대덕연구단지에 입주한 럭키 중앙연구소는 초기 40여 명의 연구 인력으로 출발, 1994년 기술연구원의 개원으로 박사급 연구원 90여 명을 포함한 600여 명의 연구 인력을 갖춘 종합 화학연구소로 성장하였다. 개원 당시 기술연구원은 범용 기능성 소재 및 화학 공정을 연구하는 고분자연구소, 농약, 염료, 중간체 등을 연구하는 정밀화학연구소, 의약품 등을 연구하는 바이오텍연구소의 세 개 연구소와 이를 지원하는 행정 부문으로 구성되었다. 이후 몇 차례의 연구개발 체제 개편을 거쳐 현재 석유화학, 배터리, 소재, 의약품 등 다양한 분야에서 연구개발 활동을 지속하며 LG화학의 기술 경쟁력을 높이는 데 기여하고 있다.
기술연구원은 기존 석유화학 제품 뿐만 아니라, 정보전자 소재 정밀화학, 의약품, 에너지 분야의 연구개발을 선도하고 있다. LG화학 기술연구원은 메탈로센 촉매, 자동차용 리튬 이온 폴리머 배터리, 3D 디스플레이용 FPR(Film Patterned Retarder), OLED TV용 수분 차단 접착 필름 등 다양한 제품의 사업화를 실현함으로써 기업 연구소의 성공적 사례를 제시하고 있다.
기술연구원의 전신인 럭키 중앙연구소가 설립된 1979년은 국내 재벌 기업들이 연구 기반 시설을 갖추고 있지 않던 시기로, 이는 국내 기업 연구소의 모태라고 할 수 있다. 이후 1994년 기술연구원의 설립으로 이어지는 LG화학기술연구원의 역사는 한국 산업계 전반의 연구개발에 대한 관심과 노력을 앞당기는 데 일조하였다.