Η ιστορία του Τομέα Ορυκτολογίας και Πετρολογίας ξεκινάει από πολύ παλιά, με την ίδρυση του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών. Το 1835 δημιουργείται η πρώτη συστηματική συλλογή του Μουσείου Ορυκτολογίας και Πετρολογίας. Μάλιστα αναφέρεται ότι στη Βιβλιοθήκη της Ιονίου Ακαδημίας, που ήταν πρόδρομος του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, υπήρχε και μία συλλογή ορυκτών από τη Σιβηρία, δωρεά του Ιωάννη Καποδίστρια.
Το έτος 1839 από την τακτική Έδρα της Φυσικής Ιστορίας πρωτοδιδάσκεται η Ορυκτολογία αρχικά από το μέλος της Φιλικής Εταιρείας Καθηγητή Κυριάκο Δομνάδο (1837-1845) και αργότερα από τον Καθηγητή Ηρακλή Μητσόπουλο (1845-1894). Ο ανηψιός του τελευταίου, Καθηγητής Κωνσταντίνος Μητσόπουλος δίδαξε το μάθημα της Ορυκτολογίας από το 1894 έως το 1910, ενώ το 1896 ιδρύονται από τον ίδιο το Εργαστήριο και το Μουσείο Ορυκτολογίας και Πετρολογίας.
Με την ίδρυση της Φυσικομαθηματικής Σχολής το 1922 δημιουργείται η ιδιαίτερη Έδρα Ορυκτολογίας και Πετρολογίας. Καθηγητής της εκλέγεται ο μετέπειτα Ακαδημαϊκός και ιδρυτής της Γεωλογικής Υπηρεσίας της Ελλάδος Κωνσταντίνος Κτενάς (δίδαξε από το 1910-1935), ο οποίος έδωσε μεγάλη ώθηση στα αντικείμενα της ειδικότητάς του. Στη συνέχεια στην ίδια Έδρα εξελέγησαν Καθηγητές ο Γεώργιος Γεωργαλάς (1936-1946), ο Αναστάσιος Γεωργιάδης (1946-1965) και ο Γρηγόριος-Δημήτριος Μαράκης (1973-1982). Η Έδρα της Ορυκτολογίας και της Πετρολογίας το 1982 αντικαταστάθηκε από τον Τομέα Ορυκτολογίας και Πετρολογίας.
