幻灯机最早是作为传教士的传教道具而出现的。
1654年，德国的犹太籍人基夏尔首次记述了幻灯机的发明。最初的幻灯机的外壳是用铁皮敲成一个方箱，顶部有一类似于烟筒的排气筒，正前方装有一个圆筒，圆筒中用一块可滑动的凸透镜，形成了一个简单的镜头，镜头和铁皮箱之间有一块可调节焦距的面板，箱内装有光源，最初的光源是烛光。使用时，把幻灯机置于一个黑房内，将幻灯片插入凸透镜后面的槽中，点燃蜡烛，光源通过反光镜反射汇聚，通过透明画片和镜头，形成一根光柱映在墙幕上。 最早的幻灯片是玻璃制成的，靠人工绘画。在19世纪中叶，美国发明了赛璐珞胶卷后，幻灯片即开始使用照相移片法生产。
幻灯机的工业化生产开始于1845年，光源也从初时蜡烛，先后改为油灯、汽灯，最后改用为电光源。为了提高画面的质量和亮度，还在光源的后面安装了凹面反射镜。光源的增大，使得机箱的温度升高，为散热，还在幻灯机中加装了排气散热结构。输片也改为自动的了。
