В средние века на территории современного Казахстана работали такие учёные, как Аль-Фараби, Ю. Баласагуни, А.Яссави, М. Хайдар Дулати, К. Жалаири. В конце XVII — начале XVIII века учёные России и ряда стран Европы начали исследовать территории Казахстана, изучать историю, культуру, быт и обычаи его населения. Одним из первых был русский картограф С. У. Ремезов. После присоединения Казахстана к России научные исследования проводились более широко и интенсивно. Российская академия наук организовала в 1733 году экспедицию для изучения географии, геологии и этнографии Казахстана. С 1733 по 1771 в Казахстане побывали многие учёные академии: О. П. Крашенинников, И. Г. Гмелин, И. И. Лепехин, П. С. Паллас, И. П. Фальк, П. И. Рычков и др. В XIX веке вклад в науку Казахстана сделали российские и казахские учёные-востоковеды: П. П. Семёнов-Тянь-Шаньский, Н. П. Рычков, П. М. Мелиоранский, В. В. Радлов, В. В. Бартольд, А. А. Диваев, Ш. Ч. Уалиханов, А. Кунанбаев, Ы. Алтынсарин и другие. Первый фундаментальный труд по истории казахов «Описание Кыргыз-Казахских, или Киргиз-Кайсацких, орд и степей» (1832) создал А. И. Левшин, которого Валиханов назвал Геродотом казахского народа, а его монографию оценил как бесценное научное достояние. Несмотря на общее снижение научных работ в Казахстане после 1991 года, за последние 10 лет казахстанской наукой достигнуты результаты, некоторые из которых имеют мировой уровень. По результатам исследований получено 877 патентов, разработано 136 образцов техники, созданы и испытаны 193 сорта сельскохозяйственных культур, выведено и апробировано 14 новых типов, линий и пород сельскохозяйственных животных. Подготовлена проектно-конструкторская и техническая документация для 36 наукоёмких производств. В 2003 году в Республике Казахстан научные исследования и разработки выполняли 267 организаций. Среди специалистов-исследователей 942 работника имеют учёную степень доктора, 2688 — кандидата наук. В Казахстане работают уникальные (в масштабах СHГ) исследовательские институты, в числе которых ДГП «Институт проблем горения» (110 научных сотрудников), в котором проводятся исследования структуры в области и высокотемпературного синтеза, Институт мии органического катализа и электрохимии им. Д. В. Сокольского (110 научных сотрудников), в котором разрабатываются новые каталитические системы, а также Институт Химических Наук им. А. Б. Бектурова (119 научных сотрудников), в котором разрабатываются уникальные ионообменные мембраны.
​