超导现象的发现也并不是偶然的，它是人类长期艰苦探索的结果。
1891年，路易·加莱泰在法国、拉乌尔·皮克泰在瑞士成功地使微量的“永久气体”——氮、空气和氢液化。俄国的乌罗勃列夫斯基要求格拉斯科进行实验，成功地得到一定量的液体空气。他发现纯金属的电阻率与温度的关系有些奇特：看上去好像是在绝对温度零度附近其电阻会完全消失。这个奇妙的可能性促使产生了能预示从零电阻到无穷大电阻的许多限制低温性能的理论。
第二年，英格兰的詹姆斯·杜瓦发明了以他的名字命名的真空绝缘镀银玻璃容器。利用这容器他获得了其量可供做实验用的液态氢，并且将温度进一步降低。在这一温度下，他发现金属的电阻并没有消失，只是电阻已不随温度而变罢了。
最后，在威廉·拉姆齐发现地球上有氦之后不到20年，即1908年，坎默林·昂尼斯又成功地使之液化。液态氦使实验室实验的温度降低了一个数量级。3年以后，坎默林·昂尼斯及其学生霍尔斯特又发现，当在液态氦中冷却汞时，试样的电阻在临界温度时会突然消失。以后在进一步的实验中感应产生的持久电流仍没有明显的衰减。
继昂尼斯之后，于1933年，柏林麦斯纳的超导实验室又有一重大发现，即所谓麦斯纳效应。麦斯纳与其同事俄逊菲尔德在试验中发现超导体具有令人惊奇的磁特性。如果超导体碰到磁场，将在超导体表面形成屏蔽电流以反抗外界磁场，使磁场不能穿透超导体的内部，而在其内部仍保持零磁场。逆向试验得到相同的结果，即首先将某材料置于磁场之中，然后将这种材料冷却到超导状态，该材料同样生成屏蔽电流并排斥出磁场。这种现象因此称作麦斯纳效应，也就是在超导体内部磁感应强度为零，电流在表面流动。该效应可用一个试验来演示：一块永磁体可以使浸泡在液氮中的超导体悬浮起来。
只有当磁场较小时才会出现麦斯纳效应，如果磁场过大，磁场将穿透金属内部，从而金属失去超导性。
1957年，依利诺伊大学的巴丁、库柏和施里弗提出了一个理论，后来称之为BCS理论（取自三人姓名的字头）。该理论较好地解释了超导现象。
BCS理论是用量子力学来描述超导体系统状态的理论。正常态的电子是互相排斥的，超导态时，电子相互作用，使电子两两相互吸引，形成电子对，称之库柏对。含有库柏对电子的金属具有较低的能态。量子力学可以说明电子对的总动量在与金属正离子碰撞时不损失，在低能态下，库柏对电子就像无阻力的流体一样易于流动。
后来，吉埃弗观察到电子在超导体之间的隧道现象，即电子从一个超导体穿过薄绝缘层到达另一超导体。随后，英国的约瑟夫逊推测BCS理论提到的库柏对也可通过薄绝缘层，这个预言很快被贝尔实验室所证实。
1962年，当时是剑桥大学研究生的约瑟夫逊分析了由极薄绝缘层（厚度约为百万分之一毫米）隔开的两个超导体断面处发生的现象。他预言，超导电流可以穿过绝缘层，并且，只要超导电流不超过某一临界值，则电流穿过绝缘层时将不产生电压。他还预言，如果有电压的话，则通过绝缘层的电压将产生高频交流电。这些预言在1963年被罗威尔等人用试验证实了，这就是所谓的约瑟夫逊效应。约瑟夫逊效应是超导体的电子学应用的理论基础。
1957年，前苏联物理学家阿伯里柯索夫就预言，一定存在着具有更好性能的新超导体材料，这些材料即使处在很高的磁场中也能实现超导化，磁通线可以穿透材料，但磁通线之间的区域将没有电阻地携带着电流。阿伯里柯索夫称之为第n类的超导体材料，为开发商品化的超导磁体提供了理论基础。
不久，即1960年昆磁勒和他的同事在贝尔实验室的试验中发现一组超导化合物和合金（第Ⅱ类超导体），它们可以携带极高的电流，而且在强磁场中仍具超导性。使人们又重新恢复对超导磁体和超导强电部件的浓厚兴趣。