1977年，通過考試，進入附近漁湖中學就讀 。

1978年，參加高考，因填報志愿不合理落榜，“沒填服從分配” 。

1983年，從中山大學畢業，獲得理學學士學位。

1986年，從中山大學畢業，獲得理學碩士學位。

1986年—1989年，在中山醫科大學生物化學教研室工作，歷任助教、講師 。

1992年，從香港中文大學畢業，導師麥松威教授，獲得哲學博士學位。

1992年7月，在中山大學化學與化學工程學院工作，曾擔任中山大學化學與化學工程學院院長。

1994年12月，破格晉升為教授。

1996年，獲得國家杰出青年科學基金資助；7月，被遴選為無機化學的博士生導師。

1997年，入選國家“百千萬”人才工程97年度第一、二層次人選。

2000年—2004年，擔任長江學者特聘教授 。

2006年，擔任生物無機與合成化學教育部重點實驗室主任。

2009年12月，當選為中國科學院院士。

2013年10月，當選為發展中國家科學院院士 ；同年，加入巨輪智能裝備股份有限公司創新團隊，建立廣東省巨輪股份化學材料與技術院士工作站 。

陳小明在化學研究領域為發展中國家作出了卓越貢獻 。（發展中國家科學院評）

陳小明在國際功能配位化學與晶體工程領域中做出杰出成績，已形成重要學術影響，他已成為相關領域國際上具有重要學術影響力的化學家之一 。（廣東省科學技術獎突出貢獻獎推薦書評）