Die Entdeckung der Impfstoffe hat ihren Ursprung in der Entwicklung der Pockenschutzimpfung, die bereits im Jahr 1796 ohne Kenntnis der immunologischen Vorgänge umgesetzt wurde: In diesem Jahr führte Edward Jenner erstmals erfolgreich Immunisierungen mit einem Sekret aus den Bläschen der Kuhpocken beim Menschen durch. Diese eher zufällig entdeckte, aber dennoch von Jenner konsequent angewandte Methode bildete die Grundlage für die bis weit in das 20. Jahrhundert durchgeführte Pockenschutzimpfung, für die in Deutschland Impfpflicht bestand.
Erst nachdem um 1880 von Louis Pasteur die Prinzipien der aktiven Immunisierung aufgeklärt wurden und Robert Koch den Nachweis von Tuberkelbazillen und Choleraerregern erbrachte, konnten Impfstoffe wie die aktiven Schutzimpfungen gegen Milzbrand (1881) und Tollwut (1885) entwickelt werden. Bis 1885 waren nur Lebendimpfstoffe entwickelt worden, bei dem abgeschwächte Erreger eingesetzt wurden. Ein Impfstoff mit abgetöteten Erregern wurde erstmals in Form eines Cholera-Impfstoffs im Jahr 1896 eingeführt. Weitere wichtige Impfungen, die auch heute noch von Bedeutung sind, wurden bald eingeführt: 1897 wurde von Paul Ehrlich die Tetanusimpfung entwickelt, 1913 von Emil von Behring die Impfung gegen Diphtherie. Im Jahr 1941 wurde erstmals ein Impfstoff gegen Influenza zugelassen. Nach dem zweiten Weltkrieg entwickelte man Impfstoffe gegen verschiedene Viruserkrankungen, insbesondere gegen die sogenannten „Kinderkrankheiten“, beispielsweise Mitte der 1950er Jahre die Impfung gegen Poliomyelitis (Kinderlähmung), gefolgt von Impfungen gegen Masern (1964), Mumps (1967) und Röteln (1970). Ein wichtiger Meilenstein war die Entwicklung eines Impfstoffs gegen den Erreger der Hepatitis B. Seit Beginn der 1990er Jahre kamen verschiedene neue Impfstoffe gegen bakterielle Infektionen auf den Markt, beispielsweise gegen Pneumokokken (1985), Haemophilus influenzae B (1990) und Meningokokken (1991). 2006 wurden Impfstoffe gegen Rotaviren und 2006 bzw. 2007 gegen verschiedene Typen des humanen Papillom-Virus eingeführt. Seit 2009 steht ein Impfstoff gegen die in Asien und Australien verbreitete Japanische Enzephalitis zur Verfügung. Veränderungen gab es bei den Pneumokokken-Impfstoffen für Säuglinge und Kleinkinder: Ein Impfstoff gegen zehn Pneumokokken-Serotypen wurde neu eingeführt, der bislang zur Verfügung stehende 7-valente Impfstoff wurde durch eine 13-valente Variante ersetzt. Im Spätherbst 2009 stand ein Impfstoff gegen die Neue Influenza H1N1 zur Verfügung. Außerdem wurde die hochdosierte Variante eines Varizellen-Impfstoffs auf den Markt gebracht, der Personen ab 50 Jahren vor Gürtelrose schützen soll.
Trotz der zahlreichen Erfolge steht die Impfstoffforschung immer noch vor großen Herausforderungen. Dazu gehört u.a. die Entwicklung von Impfstoffen gegen HIV, Malaria, Tuberkulose und Hepatitis C.
Da heute mehr als 25 Infektionskrankheiten mit Impfstoffen vorgebeugt werden kann, umfassen die Impfstoffe sehr viele Teil-Indikationsgruppen. Die Zusammenfassung mehrerer Impfstoffe zu einer Teil-Indikationsgruppe ist in den meisten Fällen nicht möglich, da beispielsweise ein Kombinationsimpfstoff gegen Masern, Mumps und Röteln nur durch die drei Einzelimpfstoffe gegen die genannten Erkrankungen, nicht aber nur durch einen einzigen Einzelimpfstoff, etwa gegen Masern, substituierbar ist.
Impfungen werden entsprechend den Empfehlungen der ständigen Impf-kommission (STIKO) am Robert Koch-Institut (RKI 2010) eingeteilt in Standardimpfungen, Auffrischimpfungen, Indikationsimpfungen und weitere Impfungen.
Für diese Impfungen wird empfohlen, die Grundimmunisierung im Kindesalter durchzuführen (Diphtherie, Haemophilus influenzae B, Hepatitis B, Masern, Mumps, Pertussis, Poliomyelitis, Röteln, Tetanus, Windpocken). Seit dem Sommer 2006 wird auch eine Impfung gegen Meningokokken der Serogruppe C und Pneumokokken im Säuglingsalter empfohlen (RKI 2006). Seit dem Frühjahr 2007 wird eine Impfung gegen das humane Papillomavirus (HPV) für alle Mädchen zwischen 12 und 17 Jahren empfohlen (RKI 2007a). Die persistierende Infektion mit HPV gilt als Hauptrisikofaktor für die Entstehung des Gebärmutterhalskrebses. Zu den empfohlenen Impfungen gehören ferner die jährliche Impfung gegen die saisonale Influenza und eine Impfung gegen Pneumokokken bei Personen ab 60 Jahren.
Nach erfolgter Grundimmunisierung und den im Impfkalender genannten Auffrischimpfungen bei Kindern und Jugendlichen sollten im Erwachsenenalter die Impfungen gegen Diphtherie und Tetanus regelmäßig aufgefrischt werden. Seit 2009 wird empfohlen, dass diese Impfung bei Indikation mit einer Auffrischung gegen Pertussis kombiniert wird (RKI 2010).
Diese Impfungen werden nur für bestimmte Personenkreise mit höherem Risiko für die jeweiligen Erkrankungen empfohlen, beispielsweise eine Impfung gegen Hepatitis B bei Dialysepatienten oder gegen Röteln bei Frauen mit Kinderwunsch ohne Nachweis von Röteln-Antikörpern. Zu den Indikationsimpfungen gehören auch verschiedene Standardimpfungen sowie Impfungen gegen FSME (Frühsommer-Meningoenzephalitis), Hepatitis A und Meningokokken (tetravalenter Impfstoff).
Sonderformen der Indikationsimpfung sind solche, die bei Personen mit erhöhtem Risiko empfohlen werden, das durch berufliche Exposition oder durch Reisen hervorgerufen wird. Diese Impfungen werden in der Regel nicht von der GKV erstattet, sondern müssen vom Arbeitgeber bzw. Impfling selbst bezahlt werden. Hierzu gehören beispielsweise Impfungen gegen Tollwut oder Typhus. Zu erwähnen sind außerdem die postexpositionellen Impfungen, die nach Erregerexposition zur Prävention der Erkrankung durchgeführt werden, wie beispielsweise eine Tollwutimpfung.