Niedobór wykwalifikowanych pracowników, szybki rozwój przemysłu oraz rosnący popyt w początkach XX wieku spowodował konieczność powstania uregulowań krajowych. Pierwsze organizacje normalizacyjne powstały w początkach XX wieku. W 1901 roku powstał jako pierwszy organ normalizacyjny Komitet Normalizacji Mechaniki, przekształcony w 1918 roku w Brytyjską Organizację Normalizacyjną (BSI). Kolejno utworzonymi organami narodowymi były Niemiecki Komitet Normalizacyjny w 1917 r. (obecnie DIN) oraz Komitet Normalizacyjny w Stanach Zjednoczonych w 1918 r.
Początki polskiej normalizacji sięgają wieków średnich. Z. Plis podaje jako przykłady przyjęcie jednolitych jednostek miar soli w żupach solnych przez Kazimierza Wielkiego oraz znormalizowanie wymiarów cegieł przez Zygmunta Augusta. Podstawy współczesnej normalizacji stworzyły giełdy towarowe.
Pierwsze przesłanki normalizacji krajowej miały miejsce w początkach dwudziestolecia międzywojennego w dziedzinie energetyki w Ustawie Elektrycznej z dn. 21 marca 1922 r. W dniu 2 lipca 1923 r. został powołany rozporządzeniem Komitet Techniczny, który został następnie przekształcony w Polski Komitet Normalizacyjny.
Pierwszą międzynarodową organizacją normalizacyjną była IEC (International Electrotechnical Commision) – Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna powołana w 1904 roku w związku z szybkim rozwojem przemysłu elektrotechnicznego. Jej zadania dotyczyły wówczas ujednolicania parametrów wytwarzanej energii elektrycznej, jak i wyrobów z niej korzystających. Obecnie IEC realizuje swoje działania w ścisłej współpracy z ISO.
Organizacje normalizacyjne, wobec rozwoju współpracy międzynarodowej, powołały w roku 1926 w Szwajcarii Międzynarodową Federację Krajowych Jednostek Normalizacyjnych, której rolą była przede wszystkim wymiana informacji. Jej działanie zostało przerwane przez wybuch II wojny światowej, a w roku 1942 zawieszono działalność Federacji. Na bazie tej organizacji z inicjatywy Komitetu Koordynacyjnego Norm ONZ w roku 1947, po decyzji delegatów z 25 krajów zebranych na konferencji w Londynie, utworzono nową jednostkę, Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), której zadaniem było tworzenie norm międzynarodowych, do których miały być dostosowywane normy krajowe. Obecnie ISO zrzesza ponad 80 jednostek normalizacyjnych oraz przedstawicieli około 30 krajów nie posiadających własnego systemu normalizacyjnego.