1911年，荷兰物理学家海克·卡曼林·昂尼斯（Heike Kamerlingh Onnes）发现，把汞冷却到-269摄氏度时电阻会突然消失，电子会在其中无阻碍地运动。后来，他又注意到许多金属和合金都具有与汞相类似的特性，他将这种特殊的导电性能称之为“超导态”——这是人类首次发现超导现象。昂尼斯因研究物质在低温下的性质，并制出液态氦而荣获1913年诺贝尔物理学奖。
1933年，德国物理学家迈斯纳研究发现，当一个磁体与一个超导体彼此靠近时，受磁体磁场影响，超导体表面会形成超导电流，超导电流产生的磁场在超导体内部，它与磁体产生的磁场大小相等方向相反，二者抵消以后，超导体内部的磁感应强度变为0，也就是说超导体具有抗磁性，这一现象被称为迈斯纳效应。
1957年，第一个真正能描述超导现象的BCS理论诞生，由美国科学家John Bardeen、Leon Cooper和John Schrieffer基于“波粒二象性”建立，并于1972年获得了诺贝尔物理学奖。BCS理论将超导现象理解为一种宏观量子效应，该理论指出，金属中自旋和动量相反的电子可以配对形成“库珀对”，库珀对在晶格当中可以无损耗的运动，形成超导电流。简单来讲，电子在晶格中运动时，会吸引邻近区域的正电荷，形成高正电荷区，而后高正电荷区又会吸引自旋方向相反的电子，该电子与原先的电子能以一定的结合能配对，当温度很低时，该能量可能比晶格原子振动的能量要高，因此，库珀对无法和晶格发生能量交换，也就是说无法产生电阻，即形成所谓“超导”。但通常情况下，这种晶格点阵有缺陷，会因热振动使电流产生阻碍。
至此，超导体的三大基本特性完全导电性、完全抗磁性和宏观量子效应均已奠定。
1962年，约瑟夫逊研究了两块超导体被一层薄绝缘介质分开后，在两端施加电压，电子会从一端穿过绝缘体到达另一块超导体，就好像超导体与绝缘体之间存在隧道一般，这种现象叫做隧道效应。而当去除电压，神奇的事情再次发生，两块超导体之间仍会存在微弱的电流，这就是超导体的约瑟夫逊效应。
1973年，科学家发现了保持了近十三年记录、超导转变温度为 32.4K（-249.92 ℃）的超导合金——铌锗合金。
1986年，瑞士苏黎世IBM公司的柏诺兹和缪勒在铜氧化物体系发现了35K的超导。
1986年，美国贝尔实验室研究出了打破夜氢40K的温度障碍，临界温度为40K（-235.15℃）的超导材料。
1987年，美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤陆续把钇-钡-铜-氧转变温度提高到了90K（-185.15℃），从而发现了高温超导体材料，打破了液氮 77K的"温度堡垒"。
1988年，日本实现了液氮温区超导体的理想，研发出了转变温度为110K（-165.15℃）的超导材料Bi-Sr-Cu-O，解决了困扰科学界多年的问题。超导热从高温超导材料被发现以后席卷全球。转变温度达零下150.15℃的铊系化合物超导材料和转变温度达零下140.15℃的汞系化合物超导材料相继被发现，高压条件下的汞转变温度能达到"恐怖" 的164K（-111.15℃）。
2007年2月，日本东京工业大学细野秀雄教授和其合作者发现了转变温度为零下 251.15℃的氟掺杂镧氧铁砷化合物。
2008年2月，日本科学家发现铁砷化物体系中存在26K的超导电性。在中国科学家的努力下，这类材料的超导临界温度很快就突破了40K，在块体材料中实现了55K的高温超导电性。而高于40K以上的超导体又被称之为高温超导体，铜氧化物和铁基超导体，是目前发现了仅有的两大高温超导家族。
2016年，英国爱丁堡大学E．Gregoryanz等人在325 GPa获得了氢的一种 “新固态”，认为可能是金属氢，论文发表在《自然》杂志。
同年6月，德国科学家在arXiv贴出了关于石墨晶体中存在350K超导迹象的论文，样品来自巴西某矿产的石墨晶体。但理论上，石墨烯中是否存在室温超导电性，一直以来是争议的一个焦点之一，而论文的“超导证据”只是电阻在350K存在一个轻微的下降，并会响应磁场的变化，专家认为这可能和超导关系不大。
2017年，美国哈佛大学研究团队宣布在495 GPa下实现了金属氢，他们观测氢在压力不断增加过程中，从透明氢分子固体，到黑色不透明的半导体氢，最终到具有金属反光的金属氢，论文发表在《科学》杂志。