Denis Papin, físico francês naturalizado britânico, inventou um motor a vapor de pistão/cilindro que, embora volumoso e não testado, inspirou a locomotiva a vapor. Em 1679, inventou o "digestor a vapor", instrumento de cozinha que mudou pouco ao longo dos anos, hoje conhecido como panela de pressão, ainda muito usada. O digestor a vapor também foi precursor da autoclave.
Em 1820, M. Lemare, diretor do Atheneum of Languages em Londres, apresentou novo dispositivo de cozinha que era o digestor de Papin levemente reformado. Chamou-o de autoclave. Alegava cozinhar qualquer carne ou sopa em apenas meia hora. Porém, pela falta de segurança, muitos se feriram gravemente ou morreram. A cantora Nadi morreu tragicamente ao preparar grande banquete: a autoclave explodiu, jogando líquido fervente e ferindo muitos, matando-a instantaneamente.
Em 1879, Charles Chamberland começou a reformar o digestor/autoclave em dispositivo médico e científico útil. É geralmente creditado por iniciar o projeto que levou à autoclave moderna. Chamberland era microbiologista francês que trabalhou com Louis Pasteur. Inventou o filtro Chamberland (barra de porcelana com poros menores que bactérias). Trabalhando com Pasteur, descobriu vacina contra cólera aviária, levando a outras vacinas.
Originalmente utensílio de cozinha sob pressão, evoluiu para ferramenta de esterilização em hospitais, laboratórios, consultórios odontológicos, hospitais veterinários e estúdios de piercing/tatuagem. Neutraliza agentes infecciosos usando vapor pressurizado e água superaquecida. Modelo mais novo não tem vasos de pressão, útil para materiais que não suportam calor seco de estufas, esterilizando borracha, aventais, luvas, etc. Lavanderias usam processo semelhante.
Embora elimine a maioria dos organismos, certos príons (doença de Creutzfeldt-Jakob, "mal da vaca louca") podem não ser destruídos. Strain-121, organismo recentemente descoberto, sobrevive a 121 °C. Pelo calor intenso, muitos materiais não podem ser autoclavados (plásticos, papel). Prática atual tende a instrumentos de uso único (agulhas hipodérmicas, cabos de bisturi).