Vědci si rychle uvědomili přednosti fotografie, protože vnímali její schopnost podat objektivní obraz viděného. Tím se vyřešil problém zobrazování umělci, kteří měli za úkol vytvářet ilustrace pouze z popisu nebo silně ovlivněné interpretací lékařů a chirurgů. První použití fotografie v medicíně se objevuje v roce 1840, kdy Alfred François Donné z pařížské nemocnice Charité fotografoval řezy kostí a zubů. Začal zhotovovat daguerrotypie pomocí mikroskopu. Donné publikoval rytiny, které z fotografií vytvořil jeho student Léon Foucault. Hugh Welch Diamond, lékař a zakládající člen Královské fotografické společnosti, používal fotografii jako nástroj v medicíně, zejména v oblasti duševních chorob. V roce 1852 pracoval v ženském oddělení Surrey County Asylum v Twickenhamu, kde se pokoušel vytvořit katalog vizuálních příznaků šílenství tím, že fotografoval pacienty a fotografie uspořádal podle příznaků. Guillaume-Benjamin Duchenne de Boulogne začal v roce 1856 fotografovat chovance v psychiatrické léčebně Salpêtrière v Paříži. Vymyslel metodu aktivace jednotlivých svalů obličeje pomocí elektronické stimulace. S pomocí Adriena Tournachona, bratra Felixe Nadara, fotografoval výrazy obličeje a v jednom okamžiku sestavil seznam 53 emocí, které bylo možné identifikovat na základě svalové akce. Jeho práce byla publikována v roce 1862 v knize Mécanisme de la physionomie humaine, která byla nejpozoruhodnější ze všech fotograficky ilustrovaných knih v lékařské vědě před rokem 1900.
G.-B. Duchanne de Boulogne, Synoptická deska 4 z knihy Le Mécanisme de la Physionomie Humaine. 1862, albumenový tisk. V horní řadě a ve dvou spodních řadách pacienti s různými výrazy na obou stranách obličeje
Dr. Jean-Martin Charcot, žák Duchenna de Boulogne, věřil stejně jako Diamond, že fotografie budou hrát významnou roli v diagnostice a léčbě pacientů. V roce 1878 založil Charcot v pařížské nemocnici Salpêtrière oddělení lékařské fotografie. Najal Alberta Londeho, který pracoval v Salpêtrière pod Charcotovým dohledem. Londe měl nejen fotografovat, ale také vytvořit nové přístroje pro záznam příznaků a symptomů. V roce 1888 začal Charcot vydávat publikaci Nouvelle iconographie de la Salpêtriere, která využívala fotografie k zobrazení klinických prezentací případů v Salpêtrière. Londe vydal v roce 1893 významnou příručku o praxi lékařské fotografie La Photographie médicale. Londe vyvinul systematickou metodu fotografování pacientů v pevných pohledech, která zohledňovala hloubku ostrosti a zkreslení způsobené konstrukcí objektivu a vzdáleností objektivu od fotografovaného objektu.
Rostl zájem o kultury a národy ve vzdálených oblastech světa a fotografie byla způsobem, jak je podrobit studiu, zejména v kombinaci s vlivy studia frenologie a Darwinovy práce o přírodním výběru. V roce 1850 byl Joseph T. Zealy (1812-93) pověřen Louisem Agassizem, aby zhotovil daguerrotypie plantážníků afrického původu na jihu Spojených států amerických. Snímky měly sloužit jako vědecká dokumentace na podporu etnologických teorií. Carl Damman vydal sbírku fotografií různých etnických skupin v Anthropologisch-ethnographisches Album in Photographien. a ve stejném roce vydal William Marshall knihu A phrenologist amongst the Todas, or the Study of a Primitive Tribe in South India. Historie, charakter, zvyky, náboženství, infanticida, polyandrie, jazyk. Thomas Huxley zavedl systém fotografování lidského těla s pevnými pohledy, jehož součástí byla tyč známých rozměrů k provádění měření. Francis Galton věřil, že je možné systematicky uspořádat znaky dědičných vlastností, intelektuální, morální a fyzické s ohledem na rodiny, skupiny, třídy a rasové typy. Věřil, že duševní vlastnosti lze měřit studiem fyzických vlastností. Ve snaze identifikovat a seskupit vlastnosti vytvářel kompozice až dvou set fotografií, aby vytvořil univerzální fyziognomický příklad skupiny nebo typu.
Dr. Reed B. Bontecou, lékař a voják z New Yorku, vzal fotoaparát do americké občanské války (1861-1865) a fotografoval zraněné vojáky a také dokumentoval ošetření, operace a pracovní podmínky lékařů. Alba zraněných vojáků z americké občanské války, které Bontecou léčil a fotografoval, se objevila na mnoha výstavách, mnoho snímků bylo vystaveno v Metropolitním muzeu umění v rámci výstavy Photography and the American Civil War. Kniha nakladatelství Burns Archive Press Shooting Soldiers: Bontecou, obsahuje velký výběr těchto fotografií a historii Bontecoua.
Snímek z knihy Shooting Soldiers: R. B. Bontecoua: Lékařské fotografie z občanské války. Napsal Dr. Stanley B. Burns, vydalo nakladatelství Burns Archive Press. Na této fotografii je zachycen G. Porubsky, Co B. 46th NY volunteer zobrazující excizi pažní kosti. Tato fotografie z Bontecouova výukového alba ukazuje zakreslenou předpokládanou dráhu střely. Bontecouova operace odstranění kosti v rameni zanechala pacientovi nepoužitelnou končetinu. V antiseptické éře 80. let 19. století jich bylo amputováno mnoho.
Pokusy publikovat lékařské fotografie v učebnicích anatomie se v prvních letech fotografie setkaly s omezeným úspěchem. Nedostatek texturních a tonálních rozdílů ztěžoval interpretaci fotografií. To mohlo být způsobeno spektrální citlivostí raných materiálů na modré, fialové a ultrafialové světlo. To seskupovalo ostatní tóny a vykreslovalo je jako podobné odstíny černé. Ortochromatické desky byly komerčně dostupné až od roku 1883 a i tehdy tento proces umožňoval oddělit pouze modrou, zelenou a žlutou barvu. V roce 1861 vydal Nicolaus Rüdinger Atlas des peripherischen Nervensystems des menchlichen Körpers, Cotta’schen, s použitím fotografií zmražených řezů od Josepha Alberta. Fotografie musely být retušovány, aby byly struktury zřejmé. Sterofotografie se stala předmětem zájmu jako způsob, jak dodat trojrozměrnou kvalitu zobrazení prostorových vztahů hrubé anatomie a klinických kazuistik. V letech 1894-1900 vytvořil Albert Neisser z Lipska stereoatlas anatomie a patologie. David Waterston vydal v roce 1905 sadu stereo karet pro použití ve stereovizoru. Karty zobrazovaly označené pitvy, popisné štítky a byly dodávány v balení se stereoskopickým prohlížečem.
Pokusy o fotografování uvnitř těla se objevily již v roce 1883. Emil Behnke použil uhlíkovou obloukovou lampu, čočky a reflektory k fotografování lidských hlasivek s expozicí ¼ sekundy. Walter Woodbury v roce 1890 publikoval „fotogastroskop“, který zobrazoval vnitřek žaludku, a v roce 1894 Max Nitze publikoval fotografie močového měchýře pomocí cystoskopu.
V roce 1870 založili Maury a Duhring časopis založený na používání lékařské fotografie, The Photographic Review of Medicine and Surgery, který vydával Lippincott ve Filadelfii v USA, poskytoval případové studie a fotografie před a po operaci. Do roku 1900 přijala fotografii jako metodu dokumentace a studia většina významných středisek lékařského vzdělávání. Mnoho fotografů pracovalo ve více oborech od radiologie přes patologii až po oftalmologii. Lékařská fotografie se stala zvláštním fotografickým oborem a v roce 1931 se na Yaleově univerzitě ve Spojených státech amerických sešla skupina fotografů pracujících v medicíně a založila Biologickou fotografickou asociaci, která se později stala BioCommunications Association Inc. Skupina vydávala časopis Journal of Biological Photography, který byl později začleněn do časopisu Journal of BioCommunication. Další organizace vznikly v Anglii, Skandinávii a Austrálii. Fotografie hraje dodnes v medicíně důležitou roli prostřednictvím dokumentace, výzkumu a vzdělávání.