A origem desta hipótese remonta a filosofia, no período pré-socrático. Na época, uma das maiores preocupações dos filósofos era discutir o mínimo da matéria, do que tudo era constituído, a arché.
Os quatro elementos foram propostos por Empédocles de Agrigento, que firmou que a arché, ou essência material de todas as coisas, eram compostas de: A água, fogo, terra e ar. Eles se combinariam e seriam movidos por dois princípios universais, o do ódio e amor, a união e repulsa entre eles que dariam forma as mais diversas substâncias e corpos físicos.
• Fogo: Quente e seco,
• Água: Fria e úmida,
• Ar: Quente e úmido,
• Terra: Fria e seca.

Essa teoria perdurou como ciência absoluta por séculos, até que o desenvolvimento da química como ciência nos últimos séculos começaram a duvidar da legitimidade do conceito dos quatro elementos, indo de químicos como Lavoisier até Mendeleev, o criador da tabela periódica.