Katıhal fiziği yoğun madde fiziğinin bir alt dalı olarak 20. yüzyılın başlarında gelişmeye başlamıştır. Katıhal fiziğinin ortaya çıkmasında kuantum mekaniği, kristalografi, elektromanyetizma ve metalürji gibi alanların etkisi olmuştur. Katıhal fiziği ilk olarak kristal yapıdaki maddelerin elektronik, optik ve manyetik özelliklerini anlamaya çalışmıştır. Katıhal fiziğinin öncüleri arasında Max Born, Arnold Sommerfeld, Felix Bloch, Werner Heisenberg, Lev Landau gibi fizikçiler sayılabilir. Katıhal fiziği 20. yüzyılın ikinci yarısında teknolojik gelişmelere paralel olarak daha da ilerlemiş ve yeni malzemeler, cihazlar ve uygulamalar ortaya çıkarmıştır.