Az illóolajok jótékony hatását már az ókori kultúrák is ismerték. Egyiptomban is használtak már parfümöket és természetes olajokat, bár az illóolajok akkor még az uralkodók kiváltságai voltak, mivel előállításuk meglehetősen drága folyamat volt. Nagy jelentősége volt az illatszereknek és a higiéniának az ókori Egyiptomban, saját istenük is volt: Nofertum. A szépségápolásban, gyógyításban, vallási szertartások alkalmával, és halottak mumifikálásakor is használtak olajokat. A gazdagokat gyakran illatos olajok társaságában temették el. Természetes összetevőket használtak füstölőik, kenőcseik készítéséhez, bár készítményeik valószínűleg enyhébb illatúak lehettek a ma használt illóolajaknál, mert még nem ismerték a gőzzel való lepárlást, hideg sajtolással állították elő olajaikat.

A rómaiak és görögök életében is fontos szerepe volt a gyógynövényeknek. Ebben az időben már a parfümök is szélesebb körben elérhetőek voltak, léteztek illatszerboltok is. A testápolás mellett a gyógyításban is nagy szerepük volt. Pergamoni Galénosz görög származású római orvos gyógyszerkönyve közel ötvenféle növényi eredetű készítményt tartalmazott.  A lepárlás módszerét még a rómaiak és görögök sem ismerték, füstöléssel vonták ki az illatokat a növényekből. Úgy hitték, a rossz levegőben betegségek terjedhetnek, és ezeket rendszeres illatosítással, füstöléssel megelőzhetik. 

A lepárlást az ősi Perzsiában fedezték fel. Ez ugrásszerű fejlődést jelentett, ennek ellenére eleinte főleg illatos vizek, parfümök készítésére alkalmazták. 

A középkorban jobban előtérbe került az illóolajok gyógyító hatása, de emellett vallási szertartásokhoz továbbra is gyakran használták, közülük a tömjén ma is ismert. A rossz szagokat - Hippokratész tanításai alapján - a betegségekkel azonosították. Ekkoriban kezdett egyre fontosabb lenni a növények gyógyhatása, gyógyító főzetek készítése, melyek az orvosok és vándor gyógyszerárusok kellékei között is megtalálhatóak voltak.

Az illóolajok jótékony hatásaival ma már az aromaterápia foglalkozik. Az aromaterápia kifejezést René-Maurice Gattefosse lyoni vegyész használta először, aki 1937-ben megjelent, Aromaterápia című könyvében foglalta össze kutatási eredményeit. 

Napjainkban egyre népszerűbbek az illóolajok, egyre többen keresik, választják a természetes gyógymódokat, kiegészítő terápiákat. Egyre kedveltebb az illóolajok hangulatjavító, fájdalomcsillapító, gyulladáscsökkentő, keringést támogató és számos más jótékony hatása.