早在公元前1200年，希腊迈锡尼文明时代，就有采用燃烧硫磺熏蒸净化空气的习惯。此后一段时间，消毒剂的进展更多体现在农业方面。同时，由于植物病原菌种类多样，因此需要消毒水平更高的药剂，这类试剂被称为灭菌剂。如在1705年，升汞（HgCl2）开始用于木材防腐和种子消毒；1761年，舒尔特斯首次将硫酸铜用于防治小麦黑穗病；1802年，威廉·福赛斯首次制备出石灰-硫磺合剂，并应用于防治果树白粉病。
1811年，英国化学家汉弗莱·戴维发现了二氧化氯，他把这种黄绿色的气体称为优氯。戴维用硫酸将氯酸钾酸化，制造了这种气体。后来，米隆于1843年用盐酸将氯酸钾酸化获得一种黄绿色气体，随即将这一气体吸收在碱性溶液中，获得亚氯酸盐（以及次氯酸盐）。然而米隆的气体并没有作为含有二氧化氯而被识别，直到1881年，卡扎罗利·舍恩拉科才鉴别出这种气体是二氧化氯和氯气的混合物。1940年，泰勒及其同事报道了一种具有强烈漂白性质的新型化学商品——亚氯酸钠。如今，二氧化氯作为消毒剂、漂白剂、脱味机、清洁剂在其相关领域中正得到非常普遍的应用。
1820年，漂白粉问世，此后被用作感染创伤的治疗和饮用水的消毒中。这一由氢氧化钙、氯化钙，次氯酸钙组成的混合物，在今天仍然被作为重要的消毒灭菌剂。
1839年，碘酊即医院中消毒常用的碘酒被研制出，但其特性与效用在当时并未被研制者认识到。一直到1862年美国南北战争时，其卓越的消毒效果才被人们认识。
此后多年间，用于医学研究的“消毒术”取得了较大进展，而其整体进步离不开几位“巨人”的推进。
首先是被称为近代微生物学奠基人的路易斯·巴斯德（1822-1895） 。他研究了微生物的类型、习性、营养、繁殖、作用等，把微生物的研究从主要研究微生物的形态转移到研究微生物的生理途径上来，从而奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础，并开创了微生物生理学。循此前进，在战胜狂犬病、鸡霍乱、炭疽病、蚕病等方面都取得了成果。英国医生李斯特并据此解决了创口感染问题。从此，整个医学迈进了细菌学时代，得到了空前的发展。与此同时，作为一名爱国科学家，他也曾说过：“科学虽没有国界，但是学者却有自己的祖国”，启迪了代代科学家们要为祖国科学水平的提升和人类科学事业的进步而奋斗。
在巴斯德微生物研究基础上更进一步的约瑟夫·李斯特（1827-1912），是英国维多利亚时代的外科医师，也是外科消毒法的创始人及推广者。在他那个年代，医学界普遍缺乏消毒意识，使得当时外科手术的成功率不高，无法得到普遍实行。但是，李斯特经过观察发现，皮肤完好的骨折病人一般不易发生感染，便提出设想，即感染是因为外部因素造成的。1864年4月7日，巴斯德发现微生物的存在，为李斯特的设想提供了理论上的依据。1865年，当时他在格拉斯哥大学担任外科医学教授，首先提出缺乏消毒是手术后发生感染的主要原因。1867年他发表论文公布了这一成果，不到10年就使手术后死亡率从45 %降到 15 %。挽救了亿万人的生命。而其论文中有关外科无菌操作技术的论述，其中大部分原则仍沿用至今。
而在近代医学消毒史上，还有一位关键人物，那便是青霉素的发现者亚历山大·弗莱明（1881年8月6日—1955年3月11日）。弗莱明于1923年发现溶菌酶，1928年首先发现了青霉素。后英国病理学家弗劳雷、德国生物化学家钱恩进一步研究改进，并成功的用于医治人的疾病，三人共获诺贝尔生理或医学奖。青霉素的发现，使人类找到了一种具有强大杀菌作用的药物，结束了传染病几乎无法治疗的时代；从此出现了寻找抗菌素新药的高潮，人类进入了合成新药的新时代。此后几年间，多类抗菌素问世，如稻瘟散、放线菌酮、灰黄霉素、链霉素等。
回到化学消毒剂的发展中，在碘伏被研制的同时，苯酚（石炭酸）通过实验手段合成，1860年，库兴·迈斯特将其用作消毒剂。后来，苯酚被作为一些杀菌剂、防腐剂的合成原料而被广泛使用。随着应用的进一步扩大，它的毒性也被人们进一步认识到，2017年10月27日，苯酚被列入世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单。
1904年，维尔金指出，甲、乙、丙、丁、戊醇有杀菌作用。1926年，蒂里等观察到，醇类的杀菌作用从甲醇到辛醇逐渐增强。与此同时，更多类型的农业杀菌药剂也相继出现。如1934年，二硫代氨基甲酸衍生物（福美类农药）被研制出。1942年，种子处理剂四氯苯醌，2，3-二氯萘醌问世。1943年，乙撑双二硫代氨基甲酸衍生物（代森类农药）。1952年，含有三氯甲硫基（—SCCI3）的杀菌剂如克菌丹问世，随后又出现了灭菌丹。
20世纪30年代，甲醛的应用在化学消毒发展史上建立了一个里程碑，因此甲醛被誉为第一代化学灭菌剂。醇类也是发现比较早的一类化学消毒剂，如今我们在医院中与生活中常用的酒精消毒，主要成分就是乙醇。1949年，美国菲利普、史密斯等人研究了多种化合物的杀菌作用，发现了环氧乙烷，并且研究了其灭菌条件及影响因素。环氧乙烷被誉为第二代化学灭菌剂。1954年，戴维斯研制成氯己定（洗必泰），它虽然是一种低效消毒剂，但其消毒效果已被公认。
1962年，美国的派普筛选了醛类化合物，发现了戊二醛一经碱化便有良好的杀芽孢作用。此后，一些学者研究了戊二醛的应用条件，杀菌作用及影响因素。这种消毒剂具有广谱、高效、气味小、低毒、对金属腐蚀小的优点。20世纪70年代以来广泛应用于医学灭菌，被称为冷灭菌剂，并被称为第三代化学灭菌剂。
20世纪70年代初期，李世新等研究了过氧乙酸的合成工艺及其在消毒上的应用，在此后的10多年中，过氧乙酸在我国广泛应用。1978年德国的亨氏·艾格斯珀格等合成了过氧戊二酸并研究了其杀菌作用。我国刘贤政等研制出了固体过氧戊二酸，此后也广泛运用于消毒和灭菌中。
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