大約于100年前（1892~1895年），德國Robert Koch的學生Richard Pfeiffer在研究霍亂弧菌感染的發病機理時，發現該菌可產生兩種具有不同性質的毒性物質，一種為由活菌合成并釋放出來，對熱敏感的蛋白質成分即外毒素（exotoxin），另一種為對熱抵抗，并且只有當細菌崩解后才能釋放出來的非蛋白質成分，他將后一種毒性物質稱為內毒素（endotoxin）。

緊接著，意大利的Engenio Centanni通過自溶的方法從各種革蘭氏陰性桿菌中提取到了類似的毒性物質，他稱其為致熱毒素（pyrotoxina），因為這類物質在表達毒性的同時始終亦表達顯著的發熱反應活性。

同時期，德國的Hans Buchner證實從多種細菌提取得到的內毒素物質除引起發熱外，可引起白細胞數目的改變，并可顯著增強機體對細菌感染的抵抗力，從而Buchner開創了“非特異性療法"或“發熱療法"。

紐約的外科醫師William B. Coley將加熱殺死的靈桿菌和化膿性鏈球菌上清濾液應用于各種惡性腫瘤（特別是肉瘤）的治療，并取得了較為滿意的療效。他將其應用的細菌上清液稱為Coley氏毒素。繼后，Murray J. Shear證實Coley氏毒素中發揮抗腫瘤作用的物質為內毒素。

但是，內毒素化學本質的闡明是到了50年代后才開始的。德國的Otto westphal和Otto Liederitz首先介紹了提取高純度內毒素的方法一一酚水法，使得內毒素的化學和結構分析成為可能，從而開創了內毒素化學和內毒素分子生物學研究的新時代。