قدیمی ترین روش رنگ آمیزی شناخته شده رنگ آمیزی ساده نام دارد که قدمت آن به دهه 1660 باز می گردد. این تکنیک معمولاً شامل استفاده از یک رنگ برای رنگ کردن مواد به منظور شناسایی اجزای مختلف یک اسلاید میکروسکوپ است.

رنگ آمیزی ساده از اوایل قرن نوزدهم در عمل پزشکی مورد استفاده قرار گرفت. این تکنیک در ابتدا برای کمک به شناسایی ساختارهای بافت‌شناسی از جمله باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر سلول‌ها ایجاد شد. تا زمان ظهور تکنیک های رنگ آمیزی پیشرفته بود که پتانسیل واقعی میکروسکوپ مشخص نشد.

در سال 1884، فرانتس زیمان رنگ آمیزی گرم را توسعه داد که یکی از محبوب ترین تکنیک های رنگ آمیزی است که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد. این تکنیک یک پیشرفت بزرگ برای شناسایی باکتری ها بود زیرا امکان طبقه بندی دقیق و قابل اطمینان تری از گونه های مختلف باکتری را فراهم کرد. رنگ آمیزی گرم از ترکیب دو رنگ، یک لکه اولیه و یک ضد لک استفاده می کند که با هم طیف رنگی را ارائه می دهند.

در اوایل دهه 1920، سایر تکنیک‌های رنگ‌آمیزی، مانند رنگ‌آمیزی شیف، برای شناسایی اجزای مختلف سلول مورد استفاده قرار گرفت. در این زمان بود که زمینه بافت شناسی واقعا شروع به رشد کرد، زیرا تکنیک های جدید رنگ آمیزی به محققان اجازه می داد تا با دقت بیشتری به ساختار سلول ها نگاه کنند.

در دهه 1930، پیشرفت در تکنیک های رنگ آمیزی به محققان این امکان را داد که نه تنها ساختار سلول ها، بلکه اجزای درون آنها را نیز شناسایی کنند. این موضوع زمینه جدیدی از تحقیقات را گشود زیرا دانشمندان از تکنیک های رنگ آمیزی برای شناسایی پروتئین ها، لیپیدها، کربوهیدرات ها و سایر مولکول ها استفاده کردند.

اختراع میکروسکوپ الکترونی در دهه 1940 یک پیشرفت بزرگ در زمینه میکروسکوپ بود. با کمک این فناوری جدید، محققان توانستند ساختار سلول ها و اجزای آنها را در سطح دقیق تری شناسایی کنند. این امر درک ما از دنیای زنده را متحول کرد و منجر به پیشرفت‌هایی در پزشکی، فارماکولوژی و بیوشیمی شد.

در دهه‌های 1950 و 1960، با توسعه انواع روش‌های ایمونوهیستوشیمی و رنگ‌آمیزی فلورسنت، پیشرفت‌های بیشتری در تکنیک‌های رنگ‌آمیزی مشاهده شد. این تکنیک‌ها به محققان این امکان را می‌دهد تا مکان مولکول‌ها، آنتی‌بادی‌ها و پروتئین‌های خاص را در سلول‌ها و بافت‌ها دقیقاً شناسایی کنند.

در دهه‌های 1970 و 1980، توسعه میکروسکوپ الکترونی عبوری امکان بررسی دقیق‌تر سلول‌ها و بافت‌ها را فراهم کرد. اکنون محققان این توانایی را داشتند که از رنگ‌آمیزی برای شناسایی نه تنها اندامک‌های سلولی بلکه اجزای درون سلولی آن‌ها مانند میتوکندری و هسته‌ها استفاده کنند.

اخیراً، تکنیک‌های رنگ‌آمیزی نقش مهمی را در زمینه زیست‌شناسی مولکولی بازی می‌کنند. از طریق استفاده از تکنیک های رنگ آمیزی DNA و RNA، دانشمندان اکنون می توانند مکان ژن های خاص را در سلول ها شناسایی کنند. این به محققان اجازه می دهد تا ساختار و عملکرد دقیق یک سلول را در سطح مولکولی کشف کنند.