En 1902, Wood, observando el espectro de una fuente continua de luz blanca usando una red de difracción en la reflexión, observó bandas oscuras finas en el espectro difractado 2.
El análisis teórico realizado por Fano3 en 1941 llevó a la conclusión de que estas anomalías estaban asociadas con ondas superficiales (plasmón superficial) soportadas por la red.
Fue en 1968 cuando Otto4 demostró que estas ondas superficiales pueden excitarse mediante la reflexión total atenuada. Ese mismo año, Kretschmann y Raether5 obtuvieron los mismos resultados a partir de una configuración diferente del método de reflexión total atenuada.
Tras este trabajo, el interés por los plasmones superficiales ha aumentado considerablemente, en particular para caracterizar películas delgadas y estudiar procesos que tienen lugar en interfaces metálicas. Marcando un punto de inflexión en las aplicaciones de plasmones superficiales, Nylander y Liedberg, por primera vez en 1983, aprovecharon la configuración de Kretschmann para la detección de gases y biomoléculas. Las diferentes posibles explotaciones en este campo, y la necesidad de dispositivos cada vez más robustos y fiables que permitan comprender los fenómenos biomoleculares, dieron lugar a empresas especializadas en el desarrollo y venta de dispositivos SPR.
Entre 1902 y 1912, R.M. Wood (1868-1955), de la Universidad Johns Hopkins (Baltimore, EE. UU.), observó que al iluminar una rejilla de difracción con respaldo metálico, aparecía un patrón de bandas oscuras y claras inusuales en la luz reflejada. Aunque especuló sobre cómo interactuaban la luz, las rejillas y el metal, no se proporcionó una respuesta clara al fenómeno.
En los años 50 se realizaron más experimentos sobre las pérdidas de energía de electrones en gases y láminas delgadas. Pines y Bohm sugirieron que las pérdidas de energía se debían a la excitación de electrones conductores que generaban oscilaciones de plasma o plasmones. Investigaciones posteriores revelaron que la pérdida de energía resultaba de la excitación de una oscilación de plasma superficial en la que parte del campo eléctrico restaurador se extendía más allá del límite de la muestra. Por lo tanto, la presencia de cualquier película o contaminante en la superficie de la muestra afecta a la oscilación del plasma superficial. Este efecto se describió en términos de excitación de ondas electromagnéticas 'evanescentes' en la superficie del metal, y en los años 70 las ondas evanescentes se describieron como un medio para estudiar películas y recubrimientos metálicos ultrafinos.
A finales de los años 60, la excitación óptica de plasmones superficiales mediante reflexión total atenuada fue demostrada por Kretschmann y Otto.
En los años 80, la resonancia plasmónica superficial (SPR) y técnicas relacionadas que explotaban ondas evanescentes se aplicaron a la interrogación de películas delgadas, así como a interacciones biológicas y químicas. Estas técnicas permiten al usuario estudiar la interacción entre ligandos inmovilizados y analitos en solución, en tiempo real y sin etiquetado del analito. Al observar las tasas y niveles de unión, existen diferentes formas de proporcionar información sobre la especificidad, cinética y afinidad de la interacción, o la concentración del analito.