Fotografia jest rezultatem łączenia różnych wynalazków w jedną całość. Na długo przed pierwszą trwałą fotografią Ibn al-Hajsam (965–1040) wynalazł Camerę obscura, Albert Wielki (1139-1238) odkrył azotan srebra, natomiast Georges Fabricius (1516-1571) wynalazł chlorek srebra. Daniel Barbaro opisał przysłonę w 1568 roku. Wilhelm Homberg w roku 1694 opisał jak światło przyciemnia niektóre chemikalia (efekt fotochemiczny).

Pierwszą trwałą fotografią był obraz wyprodukowany w 1826 roku przez Josepha-Nicéphore'a Niépce'a, francuskiego wynalazcę. Obraz powstał na wypolerowanej cynkowej płytce pokrytej ropą naftową nazwany potocznie Bitumen of Judea. Produkcja tego zdjęcia wymagała ośmiogodzinnej ekspozycji w słoneczny dzień. Bitum twardnieje pod wpływem ekspozycji na światło. Nieutwardzony materiał może być zmyty a talerz wyczyszczony, otrzymany w ten sposób negatyw można pokryć tuszem i odcisnąć na papierze tworząc druk. Później Niépce eksperymentował nad składnikami srebrnymi bazując na odkryciu Johanna Heinrich Schultza z 1724 roku. Odkrycie to polegało na tym, że chlorek srebra zmieszany z kredą ciemnieje po wystawieniu na działanie światła.

Joseph-Nicéphore Niépce wraz z Louisem Jacques'em Daguerre'em udoskonalili proces fotochemiczny z udziałem srebra. Niépce umiera w 1833 roku na apopleksje, a swoje notatki zostawia Daguerre. Nie posiadając naukowego wykształcenia Louis Jacques Daguerre dokonał dwóch zasadniczych odkryć. Mianowicie odkrył, że wystawiając najpierw srebro na działanie par jodu przed ekspozycją, a następnie po zrobieniu zdjęcia na opary rtęci, mógł uzyskać obraz utajony. Obraz utajony to inaczej mówiąc negatyw ale jeszcze przed wywołaniem. Utrwala się obraz poprzez kąpiel w roztworze soli kuchennej. 7 stycznia 1839 roku Louis Jacques Daguerre ogłosił, że używając srebra i miedzianej płytki wynalazł proces zwany dagerotypem. Podobny proces jest nadal używany w aparatach Polaroid. Rząd francuski natychmiast wykupił patent i uczynił z niego własność publiczną. W 1840 roku Talbot odkrył proces zwany kalotypem. Pokrył on kartkę papieru chlorkiem srebra, żeby uzyskać natychmiastowy negatyw. George Eastman udoskonalił ten proces, który obecnie jest główną technologią wytwarzania filmów fotograficznych. W 1851 roku Frederick Scott Archer wynalazł proces kolodionowy.

Podczas rewolucji przemysłowej dagerotyp stał się popularnym sposobem robienia fotografii portretowej w klasach średnich. Dagerotypista Augustus Washington brał od 50 centów do 10 $ za odbitkę. Jednakże odbitki dagerotypowe były bardzo kruche i trudne do kopiowania. Fotografowie naciskali na chemików by Ci udoskonalili proces robienia odbitek na większą skalę i dużo tańszych, co z kolei przywiodło ich do procesu Talbota. Nowoczesny proces fotograficzny powstał w ciągu pierwszych dwudziestu latach poprzez udoskonalanie i ulepszanie znanych wcześniej procesów. W 1884 roku George Eastman wynalazł suchy żel, który nakładał na papier lub film, dzięki temu fotografowie nie musieli nosić fotograficznych płytek i innych ciężkich chemikaliów. W czerwcu 1888 roku aparat Kodak Eastmana wszedł na rynek pod hasłem "You press the button, we do the rest" (Ty naciskasz guzik, my robimy resztę). Rok 1901 był rokiem, kiedy fotografia zaczęła być dostępna dla mas.

W XX wieku fotografia rozwinęła się bardzo szybko jako komercyjna usługa.

Mimo iż fotografia barwna była rozwijana w wieku XIX to jednak początkowe eksperymenty nie zdołały uniknąć blednięcia koloru. Do około lat 70. XIX wieku dostępne emulsje nie były 'wrażliwe' na światło zielone i czerwone. Pierwsze trwałe zdjęcie kolorowe zostało zrobione w 1861 roku przez szkockiego fizyka Jamesa Clerk Maxwell. Kilka nadających się do patentu sposobów produkcji zdjęć zostało wymyślonych w 1862 roku przez dwóch francuskich wynalazców, pracujących oddzielnie - Louis Ducos du Hauron oraz Charles Cros. Praktyczne metody na uczulenie halogenków srebra na zielone i później pomarańczowe światło zostały wynalezione w 1873 i 1884 roku przez Hermana Vogel. (Pełna czułość filmu na barwę czerwoną nie została odkryta do wczesnych lat XX wieku). W pełni kolorowa płytka zwana autochromem nie została wprowadzona na rynek do roku 1907 roku. W autochromie szklana płytka pokryta była barwną mozaiką mikroskopijnych ziarenek skrobi ziemniaczanej w kolorach czerwonym, zielonym i niebieskim a całość pokryta była emulsją panchromatyczną do fotografii czarno-białej. Podczas ekspozycji światło przenikało przez różnokolorowe ziarenka a po wywołaniu do pozytywu powstawał barwny obraz w naturalnych kolorach. Jedyną wadą była konieczność "długiego" czasu naświetlania płyt autochromowych. Siergiej Prokudin-Gorski wynalazł inny system fotografii kolorowej polegający na trzech oddzielnych monochromatycznych naświetleniach nieruchomych scen poprzez czerwony, zielony i niebieski filtr.

Kamera Bermpohla, zaopatrzona w układ filtrów i zwierciadeł półprzepuszczalnych pozwalała na jednoczesne naświetlenie trzech negatywów dla trzech barw podstawowych. Ten system podziału został też zastosowany w kamerach filmowych systemu Technicolor z lat trzydziestych XX w.

Matryca CCD została wynaleziona w 1969 roku przez Willarda Boyle i George'a E. Smith w Bell Telephone Laboratories. Laboratorium pracowało nad telefonem z aparatem i nad pamięcią półprzewodnikową. Łącząc te dwie inicjatywy Boyle i Smith doszli do wynalazku zwanego 'Charge "Bubble" Devices'. Kwintesencją wynalazku była możliwość przesyłania ładunku po powierzchni półprzewodnika.