Sejarah elektronika dimulai dari abad ke-20, dengan melibatkan tiga buah komponen utama yaitu tabung hampa udara (vacuum tube), transistor dan sirkuit terpadu (integrated circuit). Pada tahun 1883, Thomas Alva Edison berhasil menemukan bahwa electron bisa berpindah dari sebuah konduktor ke konduktor lainnya melewati ruang hampa. Penemuan konduksi atau perpindahan ini dikenal dengan nama efek Ediosn. Pada tahun 1904, John Fleming menerapkan efek Edison ini untuk menemukan dua buah elemen tabung electron yang dikenal dengan nama dioda, dan Lee De Forest mengikutinya pada tahun 1906 dengan tabung tiga elemen, yang disebut trioda. Tabung hampa udara menjadi divais yang dibuat untuk memanipulasi kemungkinan energi listrik sehingga bisa diperkuat dan dikirimkan.
Aplikasi tabung elktron pertama diterapkan dalam bidang komunikasi radio. Guglielmo Marconi merintis pengembangan telegraf tanpa kabel(wireless telegraph) pada tahun 1896 dan komunikasi radio jarak jauh pada tahun 1901. Radio terakhir ini bisa berbentuk telegraf radio (transmisi sinyal kode Morse) atau telepon radio (pesan suara). Keduanya dikendalikan oleh trioda dan dengan cepat terjadi peningkatan dan perbaikan karena adanya komunikasi angkatan bersenjata selama Perang Dunia I. Transmiter radio, telepon dan telegraf berikutnya menggunakan percikan tegangan tinggi untuk membuat gelombang dan suara. Tabung hampa udara memperkuat sinyal suara yang lemah dan menjadikan sinyal tersebut digabungkan dengan gelombang radio. Pada tahun 1918, Edwin Armstrong menemukan penerima “super-heterodyne” yang dapat memilih sinyal radio atau stasion dan dapat menerima sinyal jarak jauh. Penyiaran radio tumbuh signifikan pada tahun 1920 sebagai akibat langsungnya. Armstrong juga menemukan modulasi frekuensi FM pita lebar (wide-band) pada tahun 1935; sebelumnya hanya menggunakan AM atau modulasi amplitudo pada rentang tahun 1920 sampai 1935.
Teknologi komunikasi bisa membuat perubahan besar sebelum Perang DUnia II khususnya dalam penggunaan tabung yang dibuat di banyak aplikasi. Radio sebagai bentuk sarana pendidikan dan hiburan dengan cepat ditantang oleh adanya televisi yang ditemukan pada tahun 1920-an tapi tidak langsung tersedia secara luas hingga tahun 1947. Bell Laboratories mengeluarkan televisi ke publik pada tahun 1927, dan ini masih merupakan bentuk electromechanical. Ketika sistem elektronik menjadi jaminan kualitas, para insinyur Bell Labs memperkenalkan tabung gambar sinar katoda dan televisi berwarna. Namun Vladimir Zworykin, seorang insinyur di Radio Corporation of America (RCA), dianggap sebagai “bapak televisi” karena penemuannya, tabung gambar dan tabung kamera iconoscope.
Pengembangan televisi sebagai divais elektronika memanfaatkan peningkatan/perbaikan pada radar yang dibuat selama Perang Dunia II. Radar adalah produk yang dihasilkan dari studi yang dilakukan oleh ilmuwan di Inggris untuk menggambarkan gelombang radio. Sebagai singkatan dari RAdio Detection And Ranging, radar mengukur jarak dan arah sebuah objek menggunakan pantulan gelombang mikro radio. Ini digunakan untuk pendeteksian pesawat udara dan kapal laut, mengendalikan penembakan rudal dan berbagai bentuk penjagaan lainnya. sirkuit, video, teknologi gelombang dan transmisi gelombang mikro diperbaiki yang dilakukan selama musim perang dan diadopsi dengan cepat oleh industri televisi. Pada pertengahan tahun 1950-an, televisi telah melewati radio untuk penggunaan di rumah dan hiburan.
Setelah perang, tabung elektron digunakan untuk mengembangan komputer pertama, tapi tabung ini tidak praktis karena ukuran komponen elektroniknya. Pada tahun 1947, transistor ditemukan oleh tim insinyur dari Bell Laboratories. John Bardeen, Walter Brattain, dan William Shockley menerima penghargaan Nobel untuk penemuan mereka, tapi sedikit yang memimpikan secepat dan sedramatis apa transistor dapat mengubah dunia. Fungsi transistor seperti tabung hampa udara, tapi memiliki ukuran yang lebih kecil, lebih ringan, konsumsi daya lebih kecil, dan lebih kuat, dan lebih murah untuk diproduksi dengan adanya kombinasi penghubung metalnya dan bahan semikonductor.
Konsep sirkuit terintegrasi diusulkan pada tahun 1952 oleh Geoffrey W. A. Dummer, seorang ahli elektronika berkebangsaan Inggris dengan Royal Radar Establishment-nya. Sepanjang dekade 1950-an, transistor diproduksi secara massal dalam kepingan wafer tunggal dan kemudian dipotong-potong. Sirkuit semikonduktor menjadi sesuatu jalan yang sederhana, yang menggabungkan transistor dan dioda (sebagai diavis aktif) serta kapasitor dan resistor (sebagai divais pasif) dalam sebuah unit planar atau chip. Industri semikonduktor dan sirkuit terpadu silikon dikembangkan terus-menerus oleh Texas Instruments dan Fairchild Semiconductor Company. Pada tahun 1961, sirkuit terintegrasi menjadi produksi penuh oleh sejumlah perusahaan, dan desain peralatan berubah secara cepat dan dalam beberapa arah yang berbeda untuk mengadaptasi teknologi. Transistor bipolar dan sirkuit terintegrasi digital dibuat pertama kali, namun masih bersifat IC analog, kemudian intergasi skala besar (LSI), dan integrasi skala sangat besar (VLSI) mengikutinya pada pertengahan tahun 1970-an. VLSI mengandung ribuan sirkuit yang di dalamnya terdapat gerbang atau saklar on-off yang saling berhubungan dalam satu buah keping chip. Mikrokomputer, peralatan medis, kamera video dan satelit komunikasi merupakan sebagian contoh divais yang dibuat dengan menggunakan sirkuit terintegrasi.
