介入医学的历史和医学发展的历史一样，承载着人类希望以最小的创伤治疗疾病的梦想。过去的永远不是过去，介入医学的知识结构中的每一个观点，事件和人物都可以追溯到很远的年代。公元前3000年，古埃及人已经开始学会使用金属管导尿。公元前400年，有史记载人们用中空的芦苇研究尸体心脏瓣膜的功能。 史前人类肯定早已对石刀划破身体后流出奇怪的红色物质感到迷惑。直到1651年Harvey 作出了他对循环巧妙地解释，理解了动脉、静脉和微血管的完整关系。当作为介入医生使用各种腔内器械在血管内驰骋的时候，我们对于它的熟悉其实来自于几百年前人类最初对血管的认识的演变。
罗马的盖伦（Galen）（公元131-201年）通过将芦苇空腔和黄铜管插入动脉的方法，延续并扩展了Erasistratus关于血流的阐述。他认为动脉中含有血液（这在当时仍然是个问题）。并且用血液搏动在心脏和相连的动脉之间但不超出外面的例子证明了心脏的泵功能。盖伦学说坚持了肝脏是产生血液的场所。血液从肝脏流向腔静脉和它的分枝。包含在右心室的部分静脉血通过心脏间隔上的小孔渗入左心室腔。在那里，与“静脉样动脉（vein-like artery）”中的空气混合并分布到全身。因为盖伦在医学上的影响，他的循环观念在接下来的一千年中基本上是公认的。Vesalius（1452-1519年）伟大的解剖学著作人类的结构（De Fabrica Humani Corporis）一书中，尽管很多解剖学观点与盖伦不同，但在血液流动方面，仍然维持了当时主导的源自盖伦的观念。
那个时代的许多艺术家也开始对解剖学感兴趣。意大利的莱昂纳多•达芬奇（Leonardo da Vinci）（1452-1519年）通过用蜡浇铸室腔深入的研究心脏，最后构造了一个用来进行瓣膜流动研究的玻璃模型。最终，英国的威廉姆斯. 哈维（William Harvey）（1578-1657年）插管入下腔静脉并证明了肺循环。
法国生理学家Claude Bernard 的备忘录里1850-1860年间记录的笔记描述了很多可能在狗身上进行的涉及静脉和动脉的试验。他介绍了心脏导管插入术的术语，为了测量血中不同物质，他将可半弯曲的引导管置入心腔从而进行了广泛的研究。
Claude Bernard (July 12, 1813 - February 10, 1878) was a French medical doctor who aimed to establish a scientific method in medicine that relied on scientific experimentation. His experimentation was very broad but he was most well known for his study of the pancreas and the liver. The study of the physiological action of poisons was also of interest to him, his attention being devoted in particular to curare and carbon monoxide gas.
马的心导管术：给马测量血压
首先进行动物心导管术的是 Chauven 和 Marey 导管通过马的左颈动脉进入到左心室（连接）。曲线也是由两位科学家记录的。
进入马左心室的“导管”
到了19世纪末，结构解剖学和实验生理学已经把循环研究的基础工作放到活体上。伦琴的发现为这些研究的进行和观测提供了手段。
伦琴1895年底发现“一种新的射线”之后不久，年轻的物理学家Edward Haschek和他医学同事T. O. Lindental产生了将一种不透光的物质注射入血管并且获得增强的血管造影的想法。此时，X线学发展非常令人兴奋，并且成为全欧洲的话题。维也纳大学的物理学教授Siegmund Exner，是伦琴的一个朋友。1895年12月31日，Exner家中的新年聚会上，有很多关于X线的讨论。
Haschek出现在这次聚会上，并且开始对这个物理学新的贡献产生兴趣。他拿到一个X线管和物理装置，并和同事Lindenthal，将碳酸钙注射到一个尸体手上的动脉里，尸体由解剖学家Julius Tandler提供。最终的X光片需要57分钟的照射！尽管如此，它仍代表着动脉的第一次X线照相——即，第一次动脉造影这次动脉造影后不久，内科医生及物理学家William J. Morton，和工程师E. W. Hammer，出版了一本书，“X 射线,不可见的照相术及其在外科术的价值”，在这本书中，他们暗示了这样一个事实，把一种对X线不透光的物质注射到尸体的动脉和静脉中，这样可能会更精细的分析和评估。享誉世界的德国外科医生O. Riethus，于1903年第一次在活的动物上进行了动脉造影。他把大号铅弹引入进狗的颈静脉中，这样能够通过X线照相追踪血管直至右心以及肺循环。
德国外科及内科医生Walter Alwens和同事Otto Franck为了创造一些能在血流中漂流并且对X线不透光的物质辛勤工作。1910年，在尝试了多种混合物之后，他们用次碳酸铋悬浮于油中，它与血液的比重相同。 通过荧光屏，他们可以跟踪注射的物质。在实验动物兔子中，次碳酸铋微滴通过右心房和右心室。他们甚至能够让分散到肺动脉里的物质显影。
第一次在活人身上的动脉显影可能于1923年由Jean-Athanase Sicard和Jacques Forestier在巴黎完成。动物实验之后，他们将一种以罂粟种子油为基础的造影剂——碘化油，注入一个将要接受截肢术的病人的股动脉中。X线显示了合理的动脉造影。在随后的一个患弥漫性腹膜炎的年轻女病人中，Sicard能够把感染来源定位在一个感染的肱动脉血栓上。
1921年，在德国法兰克福大学病理学院工作的年轻的耳鼻喉科医生Joseph Berberich寻找一种更好的造影剂。和他的同事，共事于Alwens的内科医生Samson R.Hirsch一起，Berberich选择了溴化锶进行静脉注射，这有可能使肺动脉显影。一些医生目睹了Berberich向病人的静脉中注射溴化锶，但是什么都没有观察到，因为对于连续拍照来说造影剂显然消失的太快了。Berberich用闭塞的静脉完成了第二次注射。那时，X光片当然显示出不透光物质在手臂静脉中的停滞，包括清晰的静脉瓣轮廓。如此，1923年Berberich和Hirsch使用水溶性造影剂在病人中完成了第一次动脉造影。因为注射中存在着疼痛，研究者们在追随动脉注射的路上感到气馁。同一年，两个来自柏林的研究者A. Dunner和L. Calm，发表了本质上相同经验的研究，使用的是20%的碘化钠，没有发现任何不良反应。
20世纪20年代，圣. 路易斯市华盛顿大学医学院Barnes医院的外科医生Barney Brooks致力于确定下肢血管的阻塞水平。1920年他读了碘化钠用于排泄性尿路造影术的介绍。1923年，报告他们经验的文章的最后，Berberich和Hirsch这样写道，间或的，手臂静脉（注射部位的）在荧光屏下像“钢丝”般突出。于是，存在着把该试剂用于循环的动脉部位，从而显示动脉闭塞的潜在可能。Brooks用这种造影剂在实验动物中开始他的研究。1923年，他用10立方厘米（cc）的100%碘化钠溶液完成了水溶性造影剂的第一次股动脉造影。Brooks闭塞下肢静脉，并用Crile夹夹闭近端股动脉，从而产生了高质量的闭塞动脉造影。1924年，他在美国医学协会杂志上发表了25个病例的报告。
 Adolph Fick (1829–1901), a mathematician, physicist, and physiologist. Although his major research interest was in the physiology of muscular contraction, he described in quantitative terms the calculation of cardiac output as an outgrowth of his mathematic approach to physiologic events.
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