O desenvolvimento da tecnologia de imagem multimodal passou por várias etapas:
Imagens de raios X: Em 1895, o físico alemão Wilhelm Conrad Roentgen descobriu os raios X e realizou com sucesso imagens de raios X. A radiografia tem sido amplamente utilizada na área médica devido à sua simplicidade, rapidez e baixo custo.
Imagem de ultrassom: Na década de 1950, a tecnologia de imagem de ultrassom surgiu. A imagem por ultrassom utiliza as características de propagação do ultrassom em tecidos humanos e tem as vantagens de não haver danos radioativos e de observação dinâmica em tempo real. Tem importante valor de aplicação em obstetrícia e ginecologia, cardiovascular e outras áreas.
TC e RM: Na década de 1970, o advento da tecnologia de TC e RM marcou o salto da tecnologia de imagem de bidimensional para tridimensional. A tomografia computadorizada utiliza feixes de raios X para girar e escanear o corpo humano para obter imagens tomográficas de alta resolução; A imagem por ressonância magnética usa fortes campos magnéticos e pulsos de radiofrequência para excitar núcleos de hidrogênio no corpo humano e obter imagens bidimensionais ou tridimensionais de alta resolução.
