Способ газовой сварки был разработан в конце ХIХ века, когда начиналось промышленное производство кислорода, водорода и ацетилена. В тот период газовая сварка являлась основным способом сварки металлов и обеспечивала получение наиболее прочных сварных соединений. В дальнейшем с созданием и внедрением высококачественных электродов для дуговой сварки, автоматической и полуавтоматической дуговой сварки под флюсом в среде защитных газов (аргона, гелия и углекислого газа и др.), газовая сварка была постепенно вытеснена из многих производств этими способами электрической сварки. Тем не менее, и до настоящего времени газовая сварка металлов наряду с другими способами сварки широко применяется в разных отраслях промышленности и хозяйства.

Развитие газовой сварки тесно связано с открытием и исследованием водорода и ацетилена. В 1766 г. английский физик и химик Генри Кавендиш исследовал физические и химические свойства водорода. Перспективный способ получения водорода и кислорода путем электролиза воды предложил Гемфри Дэви в 1802 г. В 1840 г. немецкий химик Д. Рихман разработал аппарат для получения водорода, выделяющегося при взаимодействии азотной кислоты с цинком. Водородным пламенем, образующимся на выходе из специальной горелки, удавалось паять и сваривать легкоплавкие металлы.

Впервые свойства ацетилена описал в 1836 г. английский химик Эдмунд Дэви (1785–1857). А в 1860 г. французский ученый и общественный деятель Пьер Бертло (1827–1907), синтезировавший огромное число органических и неорганических соединений, дал точную формулу и современное имя этому газу. Еще Э. Дэви получил ацетилен из карбида кальция, разлагавшегося в воде. Именно этот способ стал впоследствии одним из основных в сварочной технике. Но в то время карбид кальция был дорогим химическим соединением, получаемым в лабораторных условиях, и потребовалось несколько десятков лет, чтобы найти дешевый промышленный способ его производства.

Считается, что впервые термин «газовая сварка металлов» употребил французский изобретатель Д. де Рисимен в названии статьи «Описание нового способа сварки свинца, названного газовым, и горелки с использованием воздуха и водорода, называемой воздушно-водородной, предназначенной для этой цели», которая была опубликована в сентябре 1840 г.

Параллельно с поиском газов для сварки велась работа по созданию надежного оборудования. В первую очередь необходимо было сконструировать горелку, которая обеспечивала бы хорошее смешение газов с кислородом, высокую концентрацию теплоты на выходе из сопла и взрывобезопасность. Одним из первых (1802 г.) заслуживающих внимания устройств была горелка американского изобретателя Р. Хейра для получения водородно-кислородного пламени. В Германии в 1820 г. газовую горелку создал А. Брок. Во Франции в 1850 г. Г. С. К. Девиль созлдал горелку, в которой водород и кислород смешивались в сопле.

Принципиально новую конструкцию горелки, в которой ацетилен и кислород смешивались внутри горелки предлодили Ч. Пикар и Э. Фуше. В горелке, разрабьотанной Ч. Пикаром требовалась подача ацетилена под высоким давлением, поэтому использовался ацетилен из баллонов.

В 1901 г. Эдмон Фуше впервые использовал в горелках сжатый ацетилен (в ацетоне) и сжатый кислород, в 1902 г. подал в горелку ацетилен прямо из генератора при нормальном давлении, а кислород под избыточным давлением. И спустя два года такие горелки уже использовали не только для сварки, но и для резки, увеличив давление кислорода на выходе из дополнительных каналов. В горелках Фуше, названных «Сириус», ацетилен перемешивали с кислородом в два этапа: внизу в одной трубке и вверху, в пучке трубок небольшого диаметра, что предотвращало обратное движение пламени в первую, всасывающую трубку, через которую проходила смесь практически невзрывоопасного состава. 

В 1902 г. стали внедрять аппараты для разделения воздуха на составляющие по способу немецкого физика К. Линде. Это открыло возможности для широкого применения кислорода в технике. Таким образом, к началу XX столетия усилиями многих ученых и изобретателей был создан еще один способ соединения металлов – ацетилено-кислородная сварка.

Кроме того, активно развивается технология автогенной резки, которая появилась практически одновременно в разных странах.  Э. Смит и Э. Висс разработали горелку-резак с концентрическими соплами, которая позволяла эффективно применяться к железу, стали и чугуну. В Германии этот вид обработки металлов был реализовал в виде передвижных установок для ацетилено-кислородной обработки.

В ходе развития электродуговой и контактной сварки газовая сварка постепенно начала вытесняться на многих производствах. Теперь на первое место выдвигается кислородная резка. В 30-х годах в связи с дефицитом карбида кальция широкое распространение получила резка с использованием жидких горючих, сначала бензина, а впоследствии главным образом керосина. К этому периоду относится и возникновение механизированной кислородной резки.

Новый всплеск развития газопламенной обработки металлов приходится на период Второй мировой войны и послевоенные годы. В частности в СССР в годы войны возникли новые предприятия по выпуску автогенного оборудования, такие как Барнаульский аппаратурно-механический завод, Свердловский автогенный завод №2.

В 1944г. создан специализированный Всесоюзный научно-исследовательский институт автогенной обработки металлов — ВНИИавтоген (ныне ВНИИавтогенмаш). Деятельность института направлена на научно-теоретическое изучение существующих технологических процессов и разработку новых, их механизацию и автоматизацию. За годы своего существования институт разработал несколько десятков новых прогрессивных технологических процессов и технологических материалов для газотермического напыления, газопламенной сварки, резки, наплавки, пайки, закалки и нагрева. Создал несколько сотен новых газорезательных машин, установок для наплавки, пайки и закалки, генераторов и другого оборудования для производства ацетилена, горелок, резаков, редукторов, металлизационных аппаратов и т.п.

В результате проводимых научных изысканий увеличивается количество процессов газопламенной обработки. Помимо кислородной резки и газовой сварки, получили развитие и многие другие процессы газопламенной обработки: металлизация, наплавка, поверхностная закалка, напыление и сварка пластмасс, газопламенная пайка и др. Но доминирующее значение по-прежнему имеет кислородная резка.

В первые послевоенные годы широко стала внедряться резка с использованием пропан-бутана и природного газа, а в конце 40-х годов параллельно фирмой “Union Carbide and Carbon Corp.” (США - ФРГ), институтом ВНИИавтоген и кафедрой сварочного производства МВТУ им. Баумана были разработаны и внедрены в производство способы кислородно-флюсовой резки.

Весьма бурно развиваются механизация и автоматизация процессов газопламенной обработки металлов, в первую очередь это касается процессов газокислородной резки. Наибольших успехов в этом добились такие страны, как Япония, ФРГ, США. С начала 70-х годов прошлого столетия на крупных промышленных предприятиях широко начинают использоваться газорезательные машины с числовым программным управлением. Они позволяют производить высокоточную резку под сварку и механообработку заготовок любой конфигурации и сложности, с постоянной повторяемостью размеров и минимальными отклонениями этих размеров от номинала, а также чистотой поверхности реза, сопоставимой с этими же параметрами при механообработке.