Ο μετασχηματισμός αποδείχθηκε για πρώτη φορά το 1928 από τον Βρετανό βακτηριολόγο Frederick Griffith. Ο Griffith ανακάλυψε ότι ένα ακίνδυνο στέλεχος του Streptococcus pneumoniae μπορούσε να γίνει ιογενές μετά την έκθεσή του σε θερμικά θανατωμένα ιογενή στελέχη.
Ο Griffith πίστευε ότι κάποια "μετασχηματιστική αρχή" από το στέλεχος που είχε θανατωθεί με θερμότητα ήταν υπεύθυνη για την μετατροπή του ακίνδυνου στελέχους σε ιογενές. Το 1944 αυτή η αρχή μετασχηματισμού αναγνωρίστηκε ως γενετική από τους Oswald Avery, Colin MacLeod και Maclyn McCarty. Απομόνωσαν DNA από ένα ιογόνο στέλεχος του S. pneumoniae και χρησιμοποιώντας μόνο αυτό το DNA μπόρεσαν να κάνουν ένα ακίνδυνο στέλεχος ιογόνο. Ονόμασαν αυτή την πρόσληψη και ενσωμάτωση του DNA από τα βακτήρια "μετασχηματισμό". Βλέπε πείραμα Avery-MacLeod-McCarty.
Τα αποτελέσματα αυτών των πειραμάτων έγιναν αρχικά δεκτά με σκεπτικισμό από την επιστημονική κοινότητα. Μόνο μετά την ανακάλυψη άλλων μεθόδων γενετικής μεταφοράς (συζυγία το 1947 και μεταγωγή το 1953) από τον Joshua Lederberg έγιναν αποδεκτά τα πειράματα του Avery. Ο µετασχηµατισµός δεν έγινε διαδικασία ρουτίνας στα εργαστήρια µέχρι το 1972, όταν ο Cohen µετασχηµάτισε επιτυχώς την Escherichia coli µε επεξεργασία των βακτηρίων µε χλωριούχο ασβέστιο. Αυτό δημιούργησε μια αποτελεσματική και βολική διαδικασία για το μετασχηματισμό βακτηρίων και άνοιξε το δρόμο για τη βιοτεχνολογία και την έρευνα.
Ο μετασχηματισμός ζωικών και φυτικών κυττάρων διερευνήθηκε επίσης με τη δημιουργία του πρώτου διαγονιδιακού ποντικού με την έγχυση ενός γονιδίου για μια αυξητική ορμόνη αρουραίου σε έμβρυο ποντικού το 1982.
Το 1907 ανακαλύφθηκε ένα βακτήριο που προκαλούσε όγκους στα φυτά, το Agrobacterium tumefaciens, και στις αρχές της δεκαετίας του 1970 διαπιστώθηκε ότι ο παράγοντας που προκαλούσε τους όγκους ήταν ένα πλασμίδιο DNA που ονομάζεται πλασμίδιο Ti. Αφαιρώντας τα γονίδια του πλασμιδίου που προκαλούσαν τον όγκο και προσθέτοντας νέα γονίδια, οι ερευνητές μπόρεσαν να μολύνουν τα φυτά με το A. tumefaciens και να αφήσουν τα βακτήρια να εισάγουν το επιλεγμένο DNA στα γονιδιώματα των φυτών.
Δεν είναι όλα τα φυτικά κύτταρα ευαίσθητα στη μόλυνση από το A. tumefaciens, γι' αυτό αναπτύχθηκαν άλλες μέθοδοι, όπως ο ηλεκτροπορισμός και η μικροέγχυση. Ο βομβαρδισμός σωματιδίων κατέστη δυνατός με την εφεύρεση του Biolistic Particle Delivery System (γονιδιακό όπλο) από τον John Sanford το 1990.
