Geogre David Birkhoff đưa ra khái niệm đa thức màu vào năm 1912. Lúc đó, nó chỉ được định nghĩa cho các đồ thị phẳng nhằm giải quyết bài toán định lý bốn màu, ý tưởng của Birkhoff như sau:

mọi đồ thị phẳng G đều có sắc số không lớn hơn 4, nếu P ( G , 4 ) > 0 {\displaystyle P(G,4)>0} với mọi G, trong đó P(G,k) xác định số cách tô màu đỉnh G bởi k màu.

Vào năm 1932, Hassler Whitney đã mở rộng khái niệm đa thức màu cho đồ thị bất kì. Đến năm 1968, Read đặt câu hỏi: "liệu có tiêu chuẩn nào để xác định một đa thức cho trước có là đa thức màu hay không?". Câu hỏi này đến nay vẫn còn đang bị bỏ ngỏ. Chính vì vậy, người ta phải định nghĩa đa thức màu thông qua đồ thị.

Ngày nay, đa thức màu là đối tượng nghiên cứu trung tâm của lý thuyết đồ thị đại số.