Bayer devint part de IG Farben, un conglomérat d'industries chimiques allemandes qui émergèrent pendant la Première Guerre mondiale. Quand les Alliés démembrèrent IG Farben après la Seconde Guerre mondiale pour implication dans des crimes de guerre, Bayer réapparut en tant qu'entreprise distincte.
En 2002, Bayer AG acquiert la branche agronomique d'Aventis (Aventis CropScience).Celle-ci devient alors Bayer CropScience AG. Cette branche s'occupe d'agrochimie (entre autres de pesticides) et de semences génétiquement modifiées (céréales, coton...).
Afin de séparer les gestions opérationnelles et stratégiques, Bayer AG a été réorganisé en décembre 2003 en une société de groupement. Une société anonyme a été affectée à chaque secteur de Bayer AG : Bayer CropScience AG (agrochimie); Bayer HealthCare AG (santé); Bayer Material Science AG (polyuréthane, polycarbonate, matières premières pour vernis et colles).
En octobre 2006, l'Union européenne s'apprête à autoriser Bayer à mettre sur le marché trois types de colza génétiquement modifiés. Selon Cap 21, le parti écologiste, « cette autorisation pourrait s'avérer catastrophique en raison des risques très élevés de diffusion et de dissémination. »
Bayer AG et Schering AG ont fusionné le 2 juillet 2007.L'entité des médicaments éthiques aura comme nom Bayer Schering Pharma. Le groupe Bayer Santé regroupant santé éthique, santé familiale, vétérinaire et diagnostic (petit matériel).
Bayer AG est en conflit avec les apiculteurs en France et en Nouvelle-Écosse à propos des effets sur les abeilles du pesticide Gaucho. Une suspension d'utilisation provisoire est appliquée en France.
Elle a entre autres découvert :
