Das „Kleben“ ist eine der ältesten Techniken der Menschen. Schon vor tausenden von Jahren verwendeten Menschen Klebstoffe zum Fügen komplexer Gegenstände. In der jüngeren Steinzeit benutzten Menschen Birkenharz unter anderem zum Befestigen von Speer- und Beilspitzen. Die Mesopotamier benutzten Eiweiß, verschiedene Pflanzenharze und Asphalt zu Bauzwecken. Um 3000 v.Chr. kannten die Sumerer das Herstellen von Leim aus tierischen Häuten. Etwa 1500 vor Christus verwendeten die Ägypter tierische Leime für Furnierarbeiten und das Kleben wurde „professionalisiert“, indem der Beruf des Leimkochers (Kellopsos) entstand. Die im alten Ägypten entwickelte Kunst des Leimsiedens wurde später von den Griechen und Römern übernommen.
Jahrtausendelang wurden immer bessere, auf den vorhandenen natürlichen Rohstoffen (pflanzlichem oder tierischem Ursprung) basierende Klebstoffe entwickelt, bis im Jahre 1841 mit der Erfindung der Vulkanisierbarkeit von Kautschuk die Geschichte der synthetisch modifizierten Rohstoffe einsetzte. Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts wurden mit den Phenolharzen die ersten vollsynthetischen Rohstoffe hergestellt. Vollsynthetische Klebstoffe gibt es seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts. Auch heute gibt es für manche Anwendungen immer noch aus natürlichen Rohstoffen hergestellte Klebstoffe. In der modernen Klebstofftechnologie steht inzwischen jedoch eine Vielzahl maßgeschneiderter synthetischer Rohstoffe zur Verfügung. Diese ermöglichen es, Klebstoffe zu entwickeln, die unterschiedlichsten Anforderungen genügen.