技术标准化经历了四个阶段，即远古时代人类标准化思想的萌芽，建立在手工业生产基础上的古代标准化，以机器大工业为基础的近代标准化，最后发展到以系统理论为指导的现代标准化这样一个演变过程。在这一进程中，标准化活动由某个企业的范围，扩大到国家范围，再到国际范围，逐步普及。在某种程度上讲，工业标准化是作为18世纪后期从英国开始的工业革命的一部分而发展起来的，大机器生产促进了工业发达国家的标准化活动：首先形成某个公司的标准和行业的标准，然后才出现国家的和国际的标准。
标准与标准化的作用标准可以提高产品的安全性；
标准能够带来规模经济；
标准可以使生产商符合相关立法；
标准化能够促进产品和服务的互换性；
标准促进竞争；
标准，通过减少贸易壁垒，便利贸易；
标准可以提高生态安全、生态的可持续性以及保障环境；
标准化能够反应研发的进展；
标准化可以促进相互了解。国家标准化组织的建立始于20世纪初的西方工业国家，而国际范围标准化组织的成立则稍晚几年。世界上第一个国家标准化组织的诞生与英国钢铁销售商斯克尔顿的一封信有关。1895年1月他在《泰晤士报》上发表了一封来信，反映当时英国的一些桥梁设计师频繁变更其所设计的钢梁和型材尺寸规格，使得钢铁厂不得不经常变换轧制设备，无法采用先进技术，提高了成本；呼吁工程师们一起来改变这种不科学的做法。1900年他又把一份主张实行标准化的报告提交到英国冶铁行业协会(BITA)。根据他的提议，1901年英国率先成立了工程标准委员会(ESC)，该委员会成为世界上第一个国家标准化组织。此后不久，荷兰（1916年）、菲律宾（1916年）、德国（1917年）、美国（1918年）、瑞士（1918年）、法国（1918年）、瑞典（1919年）、比利时（1919年）、奥地利（1920年）、日本（1920年）等国家纷纷起步最早的英国标准化1901年成立的英国工程标准委员会是世界上第一个国家标准化组织，主要进行的是钢铁材料方面的标准化。之后，由于其他领域也迫切要求进行标准化，1918年英国又成立了英国工程标准协会(BESA)，将标准化活动扩展至其他工程领域。1929年BESA被英国皇家特许为企业法人，1931年又获得一份补充特许证，改名为我们今天所熟知的英国标准学会(BSI)。它的工作范围从原先仅局限于工程方面，扩大到建筑、化学、纺织和其他工业部门。效仿，到1932年已经有25个国家相继成立了国家标准化组织。世界上的第一个国家标准也诞生在英国，它就是1906年由英国颁布的BS27英国公差标准。
最先实施国际标准化的是计量、材料和电工等领域。英国不仅在国家标准化方面领先，而且在推动国际标准化方面也起了重要作用。早在1861年，英国科学促进协会(BAAS)首先倡导在计量领域制定包括欧姆、伏特和安培等各种电气基本单位的国际标准。为了多元化的美国标准化体系19世纪中期和晚期，美国连续出现了一些行业性的学会和协会，例如，1881年成立的美国机械工程师协会（ASME），1898年成立的美国材料试验协会（ASTM），1901年成立的美国国家标准局（NBS）。这些行业性学会和协会的成立开始了有关行业标准的制定。1918年10月19日，美国机械工程师协会、美国材料试验协会、美国矿业与冶金工程师协会（ASMME）、美国土木工程师协会（ASCE）、美国电气工程师协会（AIEE）等五个民间组织，在美国商务部、陆军部和海军部的参与下，共同发起成立了美国工程标准委员会（AESC）。这个日子因此被视为美国国家标准化的奠基日。美国有一个政出多门、相互竞争的标准体系，目前由三个分体系组成：以美国国家标准学会（ANSI）为协调中心的国家标准体系；联邦政府的标准体系（美国政府支持的标准化计划主要来自国防部和商务部）；民间团体的专业（行业）标准体系。便利国际间的贸易往来，法国政府于1870年和1872年两次邀请一些国家代表就米制（亦称米达制）的问题进行协商，1875年法国等17个国家的代表在巴黎签署了《米制协议》，设立了国际计量局（BIPM），负责保存国际计量原器，对各国计量基准进行比对。此后，计量标准化逐步触及到了所有可能的领域。
紧随计量领域之后，国际范围内又开展了材料领域的标准化活动。国际材料协会是1886年由欧美10国在德国的德累斯顿创立的。十年以后，即1896年，又在此基础上建立了国际材料试验协会(IATM)，但这个国际标准化机构后来因第一次世界大战的爆发而解体。
与计量和材料领域相比，电工领域国际范围的标准化组织的建立稍晚一些，直到1906年6月英国、法国、美国、日本等13个国家才在伦敦成立了国际电工委员会（IEC）。1921年，英国、美国、比利时、加拿大、挪威、荷兰和瑞士等7国达成协议，决定定期交流关于标准和标准化活动的信息。以此为基础，1926年包括以上7国在内的14个国家的标准化组织共同成立国家标准化协会国际联合会（ISA），以促进各国在技术标准和标准化活动上的协调，并负责有关标准的信息交换工作。
1944年，联合国成立了标准协调委员会（UNSCC），代替二战中解体的国家标准化协会国际联合会（ISA）。一年后，联合国标准协调委员会决定筹建国际标准化组织。1946年10月14～26日，中国、澳大利亚、奥地利、比利时、巴西、加拿大、捷克、丹麦、芬兰、意大利、印度、墨西哥、荷兰、新西兰、挪威、巴勒斯坦、波兰、南非、瑞典、瑞士、英国、美国、苏联和南斯拉夫等25国的46名代表在伦敦召开会议，正式通过决议，建立国际标准化组织（ISO）。至1947年2月，该组织的章程获得了25个签字国中15国的标准化机构的批准，标志国际标准化组织的正式成立。之后不久，国际标准化组织与国际电工委员会达成协定，将国际电工委员设定为国际标准化组织中负责电气部门的国际标准化机构，但仍保持其完整和独立的地位。中国是国际标准化组织的创始成员国之一，国民党政府曾派出代表参加成立会议，但中间一度停止过活动。中华人民共和国于1978年9月1日起，以中国标准化协会名义参加国际标准化组织，恢复正式成员的地位。