Трансформация была впервые продемонстрирована в 1928 году британским бактериологом Фредериком Гриффитом. Гриффит обнаружил, что безвредный штамм Streptococcus pneumoniae может стать вирулентным после воздействия на него термически убитых вирулентных штаммов.
Гриффит считал, что некий "трансформирующий принцип" из убитого теплом штамма был ответственен за превращение безвредного штамма в вирулентный. В 1944 году Освальд Эйвери, Колин Маклеод и Маклин Маккарти идентифицировали этот трансформирующий принцип как генетический. Они выделили ДНК из вирулентного штамма S. pneumoniae и, используя только эту ДНК, смогли сделать вирулентным безвредный штамм. Они назвали это поглощение и встраивание ДНК в бактерии "трансформацией". См. эксперимент Эйвери-Маклеода-Маккарти.
Результаты этих экспериментов сначала были скептически восприняты научным сообществом. Только после открытия Джошуа Ледербергом других методов генетической передачи (конъюгации в 1947 году и трансдукции в 1953 году) эксперименты Эйвери были приняты. Трансформация не стала рутинной процедурой в лабораториях до 1972 года, когда Коэн успешно трансформировал Escherichia coli, обработав бактерии хлоридом кальция. Это создало эффективную и удобную процедуру трансформации бактерий и открыло путь для биотехнологий и исследований.
Трансформация клеток животных и растений также изучалась, и в 1982 году была создана первая трансгенная мышь путем введения гена гормона роста крысы в эмбрион мыши.
В 1907 году была обнаружена бактерия, вызывающая опухоли растений, Agrobacterium tumefaciens, а в начале 1970-х годов было установлено, что агентом, вызывающим опухоли, является плазмида ДНК, называемая плазмидой Ti. Удалив из плазмиды гены, вызывающие опухоль, и добавив новые гены, исследователи смогли заразить растения A. tumefaciens и позволить бактериям вставить выбранную ими ДНК в геномы растений.
Не все клетки растений восприимчивы к инфекции A. tumefaciens, поэтому были разработаны другие методы, включая электропорацию и микроинъекцию. Бомбардировка частицами стала возможной после изобретения Джоном Сэнфордом в 1990 году биолистической системы доставки частиц (генной пушки).
