Dans l'histoire de la médecine, au moins jusqu'au XVI siècle, l'histoire de l'aromathérapie se confond en grande partie avec celle de la phytothérapie. Les plantes, dans leur ensemble, constituaient la base de la pharmacopée des civilisations antiques.
Si l'on retrouve les traces de méthodes de distillation ou d'extraction, en Chine ou en Inde, datant de plusieurs millénaires, c'est en Égypte que leur utilisation a été avérée. En Grèce, les écrits de Dioscoride font référence à l'utilisation d'extraits aromatiques. Les Romains les utilisèrent aussi sous forme d'onguents gras.
On attribue au médecin alchimiste arabe Jabir Ibn Hayyan l'invention, au X siècle, de l'alambic. Les procédés d'extractions s'améliorèrent par la suite, les pharmacopées les utilisant surtout après le XVI siècle. C'est à partir du XIX siècle, que l'on commença à isoler et classifier les principes actifs des molécules odoriférantes ce qui permit leur utilisation spécifique.
XX siècle, L'école française. En 1910, le chimiste René Maurice Gattefossé qui faisait des recherches en parfumerie, se brûla grièvement les mains, lors d'une explosion de laboratoire. Très gravement brûlé, et soigné selon les moyens de la médecine contemporaine, il fut rapidement atteint de gangrène gazeuse. En dernier recours, retirant ses bandages, il appliqua sur ses plaies infectées de l’huile essentielle de lavande. Selon la légende, les résultats furent stupéfiants, et confirmèrent son intuition : l’essence de lavande possédait de réelles propriétés antiseptiques et cicatrisantes . Dès lors, il consacra une partie de ses recherches aux propriétés des huiles essentielles.
Il est à l'origine du néologisme "aromathérapie", devenu peu après un mot courant.
Dans les années 1960, le Docteur Jean Valnet reprit les travaux de Gattefossé et publia des ouvrages de référence.
Ils sont considérés comme les pères de l'aromathérapie moderne. Par la suite, Pierre Franchomme, avec la notion de chémotype contribua à l'amélioration de la qualité des extraits utilisés.
À la fin du XX siècle, au même titre que l'ensemble de la pharmacognosie, l'aromathérapie bénéficia de l'avancée des méthodes d'analyses, en particulier de la chromatographie. La distinction précise des composés aromatiques permit à la médecine de mieux appréhender leurs mécanismes d'action, et d'affiner leur prescription.