Historia fonografii rozpoczęła się w XIX wieku, kiedy to Édouard-Léon Scott de Martinville dokonał pierwszego zapisu dźwięku. Było to w roku 1860, a urządzenie jego konstrukcji – fonautograf nie było zaprojektowane do odtwarzania dźwięku, tylko do dokonania nagrania. Zachowały się jednak zapisy archiwalne pierwszych rejestracji, które odczytano i odtworzono dopiero w roku 2008 roku. Natomiast pierwszego zapisu dźwięku za pomocą urządzenia zwanego fonografem, które mogło również odtwarzać dźwięk, dokonał w 1877 r. Amerykanin Thomas Alva Edison. Urządzenie działało na zasadzie membrany pobudzonej do drgań za pomocą dźwięku. Membrana ta przekazywała drgania do igły żłobiącej śrubowy rowek w cynowej folii nałożonej na obracający się wałek. Ponowne przejście igły wzdłuż wyrytych na wałku rowków umożliwiało wprawienie w ruch innej membrany i przekazanie drgań do wzmacniającej tuby głosowej, co umożliwiało usłyszenie odtwarzanego dźwięku. Co do szczegółów technicznych, w fonografie cylinder zakładany na wałek było początkowo napędzany korbką, później mechanizmem sprężynowym. Igła wykonana była z diamentu. Rolę głośnika i mikrofonu pełniła duża, lejkowata, metalowa tuba. Jako że folia cynowa uniemożliwiała wykonywanie kopii nagrania, od roku 1888 zaczęto stosować woskowe cylindry, z których każdy mógł zmieścić 2 minuty nagrania. W roku 1908 r. uruchomiono produkcję wałków z celuloidu, które mieściły 4 minuty, i znacznie przewyższały jakość zapisu na wosku. Z matrycy można było wytłoczyć kilka tysięcy wałków.  Fonograf został wyparty przez wynalezioną przez Emila Berlinera płaską płytę gramofonową, którą można było tłoczyć z matryc metalowych z twardo wulkanizowanego kauczuku (ebonitu), a następnie w jeszcze większych nakładach w masie szelakowej. W drugiej dekadzie XX wieku zaczęto nagrywać płyty do gramofonów metodą elektryczną, co spowodowało ostateczne zakończenie ery fonografu. Płyta gramofonowa w postaci winylowej – zamiast szelaku w roku 1946 zaczęto stosować polichlorek winylu, stąd właśnie skrócona nazwa – została jednak z nami do dziś, przechodząc swoisty renesans w XXI wieku. Okazało się, że mimo archaicznej technologii sprzed blisko 100 lat, w dalszym ciągu zapewnia ona bardzo dobrą jakość dźwięku. Nieporównywalnie nowocześniejsze i lepsze stały się bowiem metody produkcji, jakość nagrań źródłowych, a także same urządzenia służące do odtwarzania, czyli gramofony.

Oczywiście na samym początku zapis dźwięku możliwy był tylko w najprostszej postaci, monofonicznej (jednokanałowej). W roku 1928 W. Bartlett Jones zaproponował zapis dwukanałowy na płycie gramofonowej: jeden kanał miał być zapisywany wgłębnie, a drugi poprzecznie (w płaszczyźnie bocznej). W roku 1931 Alan Dower Blumlein zaproponował dwukanałowy zapis stereofoniczny na dwóch zboczach tego samego rowka, czyli pod kątem 45 stopni do powierzchni płyty, a pierwsze płyty zostały wyprodukowane dwa lata później. Uzyskano separację kanałów ok. 20 dB i pasmo przenoszenia do 4000 Hz. Ze względu na trudności technologiczne i brak urządzeń do odtwarzania płyt tego typu, w tamtych czasach nie podjęto produkcji komercyjnej. W 1957 firma Westerex Company z USA opracowała technologię masowej produkcji płyt stereo w systemie 45/45. W tym samym roku Audio firma Fidelity z USA rozpoczęła produkcję takich płyt, chociaż na rynku nie było jeszcze urządzeń umożliwiających odtwarzanie w trybie stereo. Pierwszy gramofon tego typu został zaprezentowany kilka tygodni później, a wyprodukowała go firma Fairchild Recording Equipment Company. Od tego czasu stereofoniczny system dwukanałowy 45/45 został uznany za standard, który zaakceptowały wszystkie firmy fonograficzne i który jest także stosowany współcześnie.

Innym sposobem na utrwalenie dźwięku był zapis na taśmie magnetycznej. Prototyp urządzenia zapisującego dźwięk w ten sposób został skonstruowany już w 1898 roku przez duńskiego inżyniera Valdemara Paulsena, który nazwał swój wynalazek telegrafonem. Zamiast taśmy nośnikiem zapisu był stalowy drut, a pierwszym magnetofonem z taśmą stalową był Blattnerphone, skonstruowany około 1929 roku. Natomiast pod koniec lat 20. austriacki inżynier Fritz Pfleumer zaprezentował pokrytą mikroskopijnymi cząsteczkami żelaza cienką papierową taśmę, która po modyfikacjach w następnym 10-leciu stała się standardem obowiązującym na długie lata. Współcześnie stosowano najczęściej taśmy z tworzywa sztucznego (np. nylonu), napylone drobno zmielonymi cząstkami materiału ferromagnetycznego – najczęściej sproszkowanym tlenkami żelaza lub chromu. Zasada działania jest taka, że podczas zapisu głowica elektromagnetyczna za pomocą silnego pola magnetycznego ustawia domeny magnetyczne (namagnesowuje taśmę), a podczas odczytu wychwytuje zmiany pola, spowodowane zmiennym namagnesowaniem taśmy. W roku 1946 w studiach nagraniowych Deutsche Grammophon zastosowano magnetofon do wstępnej rejestracji w procesie nagrania płytowego. Wraz z upowszechnianiem się tej metody nagrywania i odtwarzania, duże magnetofony szpulowe najwyższej jakości znalazły swoje miejsce przede wszystkim w studiach radiowych i nagraniowych, a świat domowej rozrywki zadowolił się dużo poręczniejszym wynalazkiem – kasetą magnetofonową, dzięki której po raz pierwszy w historii było możliwe zabieranie ze sobą ulubionej muzyki, np. na spacer. Kaseta została wprowadzona na rynek w 1963 roku przez firmę Philips, a pierwsza taki kieszonkowy odtwarzacz wyposażony w słuchawki zaprezentowało w roku 1979 Sony.

Omówione powyżej rodzaje zapisu i odtwarzania zaliczają się do metod analogowego odwzorowania dźwięku, w których zapisywany sygnał odwzorowujący może przyjmować dowolną wartość ciągłą w funkcji czasu. Jest to odwzorowanie w postaci drgań mechanicznych w przypadku płyty winylowej lub zmiany parametrów magnetycznych w przypadku taśmy.

Cyfrowe odwzorowanie dźwięku polega na kwantyzacji wartości określającej dźwięk w funkcji czasu, czyli inaczej mówiąc, zastąpienia ciągłego przebiegu funkcji przez pojedyncze próbki określające wartość chwilową. Im więcej takich skwantyzowanych (dyskretnych) próbek, tym dokładniejsze odwzorowanie fizycznych cech dźwięku.

Historia cyfrowego dźwięku rozpoczęła się w roku 1979, kiedy to firma EMI wprowadziła pierwsze płyty tłoczone z zapisów wykonanych techniką cyfrową. Były to jednak płyty gramofonowe, a na pełny zapis i odczyt dysków z danymi cyfrowymi przyszło poczekać do roku 1982, kiedy to Sony wspólnie w Philipsem wprowadziły Compact Disc (CD), czyli cyfrową technologię zapisu dźwięku w oparciu o laserowy odczyt optyczny o średnicy 12 cm, wykonany z poliwęglanu. W przeciągu następnych kilku lat nowa technologia wyparła na długi czas z rynku tradycyjne płyty gramofonowe. Szczególne załamanie sprzedaży płyt gramofonowych nastąpiło na przełomie lat 80. i 90. XX wieku: np. w roku 1990 sprzedano 11.7 miliona płyt gramofonowych i aż 286 milionów płyt CD.

Ostatni rozdział techniki zapisu i odtwarzania dźwięku to wszelkiego rodzaju formaty plików z danymi w postaci bezstratnej lub stratnej, które można magazynować na dyskach komputerowych, zewnętrznych, sieciowych, a także na przenośnych pamięciach USB oraz urządzeniach takich jak smartfony.