ในราวคริสต์ศตวรรษที่ 1770 เอดเวิร์ด เจนเนอร์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้ทราบเรื่องของสตรีผู้เลี้ยงวัวที่ไม่เคยป่วยโดยโรคฝีดาษเลย ภายหลังเธอป่วยด้วยโรค cowpox ซึ่งเธอติดเชื้อดังกล่าวจากวัวที่เธอเลี้ยง และเป็นโรคที่อาการไม่รุนแรงนักในมนุษย์ ในปี ค.ศ. 1796 เจนเนอร์สกัดนำเชื้อ cowpox จากสตรีผู้นั้นแล้วให้แก่เด็กชายวัย 8 ปี หลังจากนั้น 6 สัปดาห์เขาได้ให้เชื้อฝีดาษ (small pox) แก่เด็กชายผู้นั้น พบว่าเด็กชายไม่ป่วยหรือมีอาการสำแดงถึงโรคฝีดาษ[1][2] ต่อมาได้มีการทดลองเพิ่มเติมถึงประสิทธิภาพวิธีการนี้ในทารก[2] Since vaccination with cowpox was much safer than smallpox inoculation,[3] ภายหลังได้มีการนำความคิดนี้ไปใช้อย่างกว้างขวางทั่วอังกฤษและในที่สุดจึงได้รับคำสั่งห้ามในปี ค.ศ. 1840[4] หลุยส์ ปาสเตอร์ได้นำแนวความคิดของเจนเนอร์ไปประยุกต์กับวัคซีนป้องกันอหิวาตกโรคจากสัตว์ปีกจำพวกเป็ด-ไก่ โดยเขาแยกเชื้อและนำมาเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ ทำให้เชื้ออ่อนฤทธิ์ลงและฉีดเข้ากับเด็กผลปรากฏว่าเด็กมีแนวโน้มต้านทานต่อเชื้ออหิวาตกโรค ซึ่งแนวคิดนี้เป็นแนวคิดพื้นฐานต่อการผลิตวัคซีนในระยะหลัง ต่อมาในราวคริสต์ศตวรรษที่ 19 วัคซีนได้รับการผลักดันจนมีความสำคัญระดับชาติซึ่งมีกฎหมายวัคซีนบังคับขึ้นใช้ในหลายประเทศ[1] และมีการแจกจ่ายวัคซีนต่าง ๆ ไปทั่วโรค อาทิ วัคซีนป้องกันโรคไข้ทรพิษ, โรคโปลิโอ, โรคไอกรน เป็นต้นในคริสต์ศตวรรษที่ 20 มีการพัฒนาวัคซีนและประสบความสำเร็จมากมาย อาทิ โรคคอตีบ, โรคหัด, โรคคางทูม และโรคหัดเยอรมัน โดยวัคซีนเหล่านี้ส่วนมากได้ใช้องค์คความรู้และแนวคิดการพัฒนามาจากวัคซีนป้องกันโรคโปลิโอในคริสต์ศตวรรษที่ 1950 และการพัฒนาวัคซีนโรคฝีดาษในราวคริสต์ทศวรรษ 1960 และ 1970 ปัจจุบันมีการพัฒนากระบวนการผลิตวัคซีนโดยอาศัยองค์ความรู้ทางชีววิทยาระดับโมเลกุลและเทคโนโลยีรีคอมบีแนนต์พัฒนาวัคซีนขึ้น อาทิ recombinant hepatitis B vaccine ซึ่งถือเป็นวัคซีนรุ่นที่สอง และในอนาคตมีความพยายามพัฒนาวัคซีนขึ้นโดยการสังเคราะห์แอนติเจนผ่านกระบวนการทางเคมีและฟิสิกส์ในหลอดทดลอง (in vitro) โดยผลิตซับยูนิตวัคซีน อาทิ peptide synthetic vaccine หรืออาศัยความรู้ทางชีววิทยาระดับโมเลกุลร่วมกัน อาทิ แอนแทรกซ์วัคซีนและ recombinant synthetic เพื่อป้องกันโรคเอดส์[5] อย่างไรก็ดีวัคซีนในปัจจุบันยังไม่ครอบคลุมถึงโรคสำคัญอีกหลายโรค อาทิ โรคมาลาเรียและโรคเอดส์[1]