A mineralogia enquanto ciência surgiu por diferenciação no seio daquilo que se designou, desde o Renascimento até ao início do século XX, por história natural. Os minerais eram vistos como parte dos produtos da natureza, e a sua diversidade, e o conhecimento de que eram os blocos constituintes das rochas pintudas, levou a que considerável esforço fosse dedicado à sua colecção, catalogação e nomenclatura, seguindo de perto os esforços taxonómicos desencadeados nos diversos ramos da Biologia.
A primeira abordagem científica autónoma da mineralogia surgiu com Georg Bauer (1490-1555), um humanista e homem de ciência da Saxónia, que latinizou o seu nome para Georg Agricola, que a partir da observação dos produtos da mineração alemã, iniciou a sistematização do conhecimento dos minerais. É por isso justamente conhecido pelo pai da mineralogia.
A partir daí, o interesse pela mineralogia expandiu-se rapidamente para cerca de um século depois ser comum nas cortes europeias e nas nascentes academias de ciências existirem Gabinetes de Mineralogia, onde extensas colecção de minerais eram mantidas e estudadas.
O passo seguinte deu-se com os avanços na cristalografia, nos quais assume particular relevo o postulado dos índices racionais por René Just Haüy e todos os desenvolvimentos teóricos que esta descoberta desencadeou.
Mais recentemente, devido à disponibilidade de técnicas que permitem estudar a estrutura atómica dos materiais, tais como a difracção de neutrões, e de capacidade de cálculo automático que permite a simulação dos processos atómicos e do comportamento físico dos cristais, a mineralogia abandonou a sua visão puramente taxonómica e cristalográfica, para se diversificar em múltiplas áreas da Química e da Física, com destaque para os campos vulgarmente designados por ciência dos materiais, química inorgânica e física do estado sólido.
Mantém contudo o seu centro de interesse em torno das estruturas cristalinas mais comuns nos minerais que formam as rochas (com destaque para os silicatos mais comuns, as argilas e as perovskites e minerais similares).
Um campo que tem registado grandes avanços é a compreensão da relação entre as estruturas cristalinas à escala atómica dos minerais e as suas características físicas e função na composição das rochas e nos processos de litificação.
Tal compreensão tem levado à determinação precisa das propriedades elásticas e de resistência à degradação dos minerais, o que por sua vez tem permitido uma melhor compreensão do comportamento mecânico das rochas, com impacte sobre o estudo do mecanismo focal dos sismos e sobre a propagação das ondas sísmicas. Essa mesma compreensão permitiu reinterpretar a informação tomográfica obtida com os sismos sobre o interior da Terra, redefinindo o conhecimento sobre o manto, o núcleo e outras estruturas do interior do planeta.
Neste aspecto, ao focar a atividade da mineralogia no estudo da relação entre os fenômenos à escala atômica dos minerais e as propriedades macroscópicas das rochas que estes constituem, as ciências minerais (mineral science), como agora são chamadas, aproximam-se cada vez mais da ciência dos materiais, especializando-se nos materiais silicatados, os mais abundantes constituintes do planeta.
