Понятие эфира уходит своими корнями к античным представлениям об устройстве мироздания. Взгляды древних философов на этот счёт несколько расходились, однако общая идея была неизменна – эфир есть некое вещество, заполняющее собой пространство. Самое подробное описание эфира можно встретить в работах Аристотеля, по его мнению, эфир не только заполняет пустоту мироздания, но также из сгущенного эфира состоят небесные тела – звезды и планеты. Позднее представления Аристотеля были переняты средневековыми учеными.

В 1618 году Рене Декарт выдвинул свою гипотезу эфира. По его мнению, эфир не только заполнял собой пространство, но и был подвержен законам механики. Механическими свойствами эфира Декарт объяснял перемещение световых волн, от небесных тел (звезд) к Земле. Эфир по представлениям этого ученого состоял из мельчайших частиц, заполняющих собой всё пространство таким образом, что свободного места между ними не оставалось. Частицы находились постоянном движении и могли образовывать вихревые потоки, поскольку из-за отсутствия свободного места перемещение одной группы частиц влекло за собой, заполнение их местоположения другими частицами. Посредством эфира Декарт объяснял и явление гравитации (хотя в случае с Декартом правильнее будет сказать силу притяжения Земли, поскольку гравитацию ученый рассматривал лишь присущей нашей планете). Он считал, что частицы эфира оказывают давление на земную поверхность, тем самым прижимая тела к земле. Представлений Декарта об эфире придерживались до начала XX века.

К концу XVII века существовали две физические модели света: эмиссионная и волновая. Эмиссионная теория утверждала, что свет — это не что иное, как поток частиц, исходящих от источника. Волновая же теория рассматривала свет как всплеск в эфире. Однако стоит иметь в виду, что в то время волну воспринимали как одиночный импульс, а не как бесконечное периодическое колебание.

Концепция светоносного эфира долгое время будоражила умы учёных. Даже такой сторонник эмиссионной теории как Исаак Ньютон допускал что в некоторых световых эффектах не обошлось без участия эфира.

В XVIII веке эмиссионная световая теория становиться общепринятой. Эфир теперь рассматривают не как носитель, а как переносчик частиц света. Дифракцию и преломление света стали рассматривать как следствие изменения плотности эфира.

Также были предприняты попытки объяснить с помощью эфира такие явления, как гравитация и магнетизм.

В XIX веке эмиссионная теория потерпела фиаско, в связи с чем на первый план вышла волновая теория света. Немалую роль в этом событии сыграл Томас Юнг, которому удалось достаточно точно измерить длину волны, а также сформулировать принцип суперпозиции волн и разработать на его базе волновую теорию интерференции. Параллельно с Юнгом в этом же направлении работает и Огюстен Жан Френель. В 20-х годах XIX века Френель представляет полную теорию поляризации. Нельзя не отметить, что эта теория и по сей день имеет своё значение.

После того как было выявлено, что световые волны поперечны, появилась нужда в выявлении свойств эфира. Было предложено несколько моделей.

После разработки Альбертом Эйнштейном Специальной Теории Относительности, от теории эфира пришлось отказаться за ненадобностью. Позже было предпринято несколько попыток возродить термин «эфир» в качестве определения пространства, однако все эти попытки потерпели фиаско. На сегодняшний день нет ни одного физического явления, которое бы могло оправдать восстановление концепции субстанционального эфира.