La transformation a été démontrée pour la première fois en 1928 par le bactériologiste britannique Frederick Griffith. Griffith a découvert qu'une souche inoffensive de Streptococcus pneumoniae pouvait être rendue virulente après avoir été exposée à des souches virulentes tuées par la chaleur.
Griffith pensait qu'un "principe de transformation" de la souche tuée par la chaleur était responsable de la virulence de la souche inoffensive. En 1944, ce principe transformateur a été identifié comme étant génétique par Oswald Avery, Colin MacLeod et Maclyn McCarty. Ils ont isolé l'ADN d'une souche virulente de S. pneumoniae et, à l'aide de cet ADN, ont réussi à rendre virulente une souche inoffensive. Ils ont appelé cette absorption et cette incorporation de l'ADN par les bactéries "transformation". Voir l'expérience Avery-MacLeod-McCarty.
Les résultats de ces expériences ont d'abord été accueillis avec scepticisme par la communauté scientifique. Ce n'est qu'après la découverte d'autres méthodes de transfert génétique (conjugaison en 1947 et transduction en 1953) par Joshua Lederberg que les expériences d'Avery ont été acceptées. La transformation n'est devenue une procédure de routine dans les laboratoires qu'en 1972, lorsque Cohen a réussi à transformer Escherichia coli en traitant la bactérie avec du chlorure de calcium. Cela a permis de créer une procédure efficace et pratique pour la transformation des bactéries et a ouvert la voie à la biotechnologie et à la recherche.
La transformation des cellules animales et végétales a également été étudiée, la première souris transgénique ayant été créée en 1982 par l'injection d'un gène pour une hormone de croissance de rat dans un embryon de souris.
En 1907, une bactérie à l'origine de tumeurs végétales, Agrobacterium tumefaciens, a été découverte et au début des années 1970, l'agent inducteur de la tumeur s'est révélé être un plasmide d'ADN appelé plasmide Ti. En supprimant les gènes du plasmide à l'origine de la tumeur et en ajoutant de nouveaux gènes, les chercheurs ont pu infecter des plantes avec A. tumefaciens et laisser les bactéries insérer l'ADN de leur choix dans le génome des plantes.
Toutes les cellules végétales ne sont pas sensibles à l'infection par A. tumefaciens, c'est pourquoi d'autres méthodes ont été développées, notamment l'électroporation et la micro-injection. Le bombardement de particules a été rendu possible grâce à l'invention du Biolistic Particle Delivery System (pistolet à gènes) par John Sanford en 1990.
