世上首个元分析是由皮尔生在1904年进行,其目的是解决样本数细小的研究统计考验力减低的问题,而整合多个研究结果可更准确分析数据。[2]
以荟萃分析方法(医学上某些领域称之为系统性回顾 (systematic review))研究医学治疗研究的论文要到1955年才首次发表。牛津英文字典指出meta-analysis这个英文字首次使用为1976年,是来自心理学界的研究。1970年代末到1980年代末,心理学界、教育研究界的学者发展出更加复杂的统计方法。到了1990年代,元分析已成为许多人文科学、社会科学、自然科学领域先进的量化统计方法之一。
而元分析的统计理论,Nambury S. Raju, Larry V. Hedges, Ingram Olkin, John E. Hunter, Harris Cooper 和 Frank L. Schmidt 等人的贡献很大。
元分析的统计方法并不在乎收集到研究的品质;若以品质差的研究进行元分析,只会合计出差劲的结果,即所谓“垃圾进,垃圾出(garbage in garbage out)”。所以在进行统计分析之前会先评价收集研究的品质,排除不良的研究后再就剩下可用的研究进行结合。
元分析的另一个缺点,是收集的研究多数以搜查文献资料库(如PubMed、Web of Knowledge(英语:Web of Knowledge))获得,但这些资料库只会收录已经发表的研究,因此,元分析很少整合未发表的研究。有证据证明未发表的研究不能被期刊接受的原因,是该研究发现研究结果无显著性差异[3];而发现研究结果不显著的研究却能发表及收录在元分析,这会令元分析结果出现统计上的偏误(bias)。然而这个缺点也正是元分析的优点:在元分析的标准步骤中,包含了已发表研究之偏误的分析(publication bias analysis)。相反地,在传统叙事式的文献回顾中,缺乏系统化的方法以检视已发表研究之偏误。