在原子尺度的位错理论提出之前，科学家们对晶体，尤其是金属的塑性形变做了广泛研究。1907年左右，意大利Vito Volterra（1860—1940年）等在连续介质的弹性力学中引入了“dislocation”的概念。他们认为连续弹性介质中的dislocation是内应力的来源，可以产生应力场。1913年，物理学家们观察到经过拉伸的Na、K等单晶表面出现了鱼鳞状的条纹，即后来所称的“滑移带”。1928年，为说明晶体塑性行为的微观机理，Ludwig Prandtl（1875—1953年）等提出晶体的滑移是原子以缺陷组态做的集体运动。此时，匈牙利Egon Orowan（1902—1989年）开始了他的博士生涯。他的博士论文不仅研究晶体塑性，还研究云母的解理和断裂。正是这项工作为位错理论的建立奠定了基础。但这个时候，晶体塑性的研究在物理学领域是一项平淡无奇，甚至是不值得一提的工作。因为那时的物理学正处在量子力学发展的黄金时代。

在研究晶体塑性变形的过程中，人们发现晶体的实际强度要远低于理论强度。不仅如此，人们还发现晶体材料发生塑性变形后，会逐渐变硬，即产生了加工硬化现象。为解释晶体塑性变形中的这些现象，1934年，三位科学家几乎同时在这方面获得相同结果，并发表了各自的看法，明确提出了晶体中位错的概念和图像。他们分别是Michael Polanyi（1891—1976年）、Geoffrey Taylor（1886—1975年）和Egon Orowan。

Taylor研究了变形一块金属需对其做多少功，其中又有多少功储存在金属内部。他认为这些储存能储存在晶体的某种缺陷处。他把这种缺陷与早期Volterra处理弹性体的dislocation明确地对应起来，并把这种缺陷也命名为“dislocation”，同时提出“edge dislocation”的概念。但Taylor提出的dislocation是在原子尺度的，这与Volterra提出的dislocation有所不同。Taylor认为材料的加工硬化来源于这些缺陷间的交互作用。而Orowan发现Zn晶体在应力作用下的变形不是连续的，而是跳跃式的。每一次的形变“跳跃”来源于一个晶体缺陷的运动。这三位学者认为在任何一个瞬间，仅有一个很小的滑移面面积发生滑动，而移动这一缺陷所需应力小。他们提出的dislocation缺陷解释了晶体的实际强度要远低于理论强度，以及加工硬化现象。

1934年以后，dislocation理论的发展减缓，但还是有许多学者继续这方面的研究。1937年，我国学者钱临照对体心立方金属Na、K和Mo的研究也在这方面做了先驱性的工作。随后，Johannes Martinus Burgers（1895—1981年）引入“screw dislocation”和“Burgers矢量”等重要概念。1940年代，Rudolf Ernst Peierls（1907—1995年）和Reginald Nunes Nabarro（1916—2006年）提出Peierls-Nabarro模型，这在理解dislocation的结构方面前进了一大步。同时，Alan Cottrell（1919—2012年）提出了溶质原子与dislocation相互作用的设想，这在解释碳钢屈服点上获得了满意的结果。这是金属与合金力学性质微观理论的一项开创性工作。(www.daowen.com)

1953年，为便于dislocation理论在中国推广，钱临照与从英国回国的我国金属物理学家柯俊将dislocation试译为“位错”。随后“位错”这个中文词逐渐被接受而得到广泛传播。就在这一年，Alan Cottrell第一次系统说明了位错的弹性理论。

尽管以上这些理论工作走在了前面，但位错这种假想的缺陷，直到1950年代早期，其实验证据还非常少。当时的工作主要集中在晶体滑移线的研究。对位错的研究，决定性工作来源于Peter Hirsch（1925— ）的研究小组。他们于1956年在Cavendish实验室用透射电镜（TEM）获得了第一张具有可信度的移动位错像。当Taylor得知该消息后，为他的假说获得了证实而感到高兴。

由以上的介绍，我们可知位错最初并非是被发现的，应该说是一项发明。它来源于晶体的实际强度远低于理论强度这个矛盾。“位错”的发明可以说是材料科学史上最令人惊叹的奇迹之一。这也说明了一个科学概念的产生，能有力地推动一个学科的发展。今天，位错理论仍处于不断的发展过程中。