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食品科学源于远古，盛于当今。20世纪初，食品科学的发展，促进了“食品化学”的发展。如今该门课程已成为一门相对独立的学科。纵观它的发展史，可分为四个阶段。
第一阶段，早期食品化学（19世纪50年代以前）是天然动植物特征成分分离和分析阶段。该时期食品化学知识的积累完全是依赖于基础化学学科的发展，当化学家们有了分离与分析食物的理论与手段后，便开始对一些食物及食品的特征成分进行研究，当时对食品的研究是分散的、不系统的，有的重大发现甚至是在其他研究中偶然得到的。在这一阶段比较突出的发现如下：
瑞典药剂师Carl Wilhelm Scheele（1742～1786年）是有史以来最伟大的化学家之一。他分离和研究了乳酸的性质（1780年），从柠檬汁（1784年）和醋粟（1785年）中分离出柠檬酸，从苹果中分离出苹果酸（1785年），并且检验了20种普通水果中的柠檬酸、苹果酸和酒石酸。他从植物和动物原料中分离各种新化合物的工作被认为是在农业和食品化学方面精密分析研究的开始。
法国化学家Antoine Laurent Lavoisier（1743～1794年）第一个测定了乙醇的元素组成（1784年），并发表了第一篇关于水果中有机酸的论文（1786年）。
法国化学家（Nicolas）Theodore de Sanssure（1767～1845年）为阐明和规范农业和食品化学的基本理论做了大量工作。他研究了植物呼吸时CO 2 和O 2 的变化；用灰化的方法测定了植物中矿物质的含量；并首次对乙醇进行了精确的元素组成分析（1807年）。
第二阶段，在“农业化学”发展的过程中不断充实。农业化学是介绍有关土壤、肥料、农作物等化学知识的一门学科，其中涵盖了大量“食品化学”的内容。英国化学家Sir Humphrey Davy（1778～1829年）在1813年出版了第一本《农业化学原理》，在其中指出“植物的所有不同部位都有可能分解为少数几种元素，它们能否用于食品或其他目的，取决于植物不同部位或汁液中化学元素的排列方式”，论述了食品化学的一些相关内容。Justus Von Liebig（1803～1873年）提出将食品分为含氮的（植物纤维，酪蛋白等）和不含氮的（脂肪、碳水化合物等）两类，并于1847年出版了《食品化学的研究》，这是第一本食品化学方面的著作，但此时仍未建立食品化学学科。
19世纪早期，随着农业化学的发展，食品掺假的现象较多，这种现象也促进了化学家们花费更多的精力来了解食品的天然特性，研究掺杂物及食品的特点，建立检测掺假食品的方法。因此，在1820～1850年期间，化学和食品化学开始在欧洲占据重要地位。许多大学建立了化学研究实验室和创立了新的化学研究杂志，推动了化学和食品化学的发展。从此，食品化学发展的步伐更快了。
第三阶段，生物化学的发展推动了食品化学的发展。1871年Jean Baptiste Duman提出仅由蛋白质、碳水化合物和脂肪组成的膳食不足以维持人类的生命。1906年英国生物化学家Frederick Gowland Hopkins开展了一系列动物实验，证明牛奶中含有数量微少的能促进大鼠生长的物质，他当时称之为“辅因子”；此后，他还从食品中分离出了色氨酸并确定了其结构。1911年英国化学家Casimir Funk从米糠和酵母中提取了抗脚气病的物质，并鉴别为胺类物质，命名为“Vitamin”，从此开始了维生素的研究。到20世纪前半期，化学家们己发现了各种对人体有益的维生素、矿物质、脂肪酸和一些氨基酸，并对它们的性质和作用作了深入的分析。
美国学者Owen R.Fennema先生对当今食品化学的发展做出了极大的贡献，他四次编写“食品化学”一书，把该书的内容充实和系统化，其内容体系已被各国学者接受，特别是1985年、1996年和2007年版本，被世界各国的高等院校作为教材广泛使用。
第四阶段，色谱和色质联用等现代分析技术的出现，以及结构化学理论的发展，使食品化学在理论和应用研究方面获得显著的进展。如研究食品在储藏加工过程中各种化学或生物化学的反应历程和机理，食品各组分的性质、结构和功能，以及食品储藏加工新技术、新产品的开发，食品资源的利用。这些都为食品科学技术和食品工业的发展创造了有利条件。