最早在20世纪40年代微波就已经用于加热食品，从50年代开始微波在化学和相关工业领域已经有了多种多样的技术应用，尤其是食品处理、微波干燥、高分子工业、分析化学、生物化学、医学治疗等领域。但直到20世纪80年代中期微波才被用于有机合成。
和所有学科一样，化学包含了无止境的反复假设和实验。合成反应的特点是多样性的应用和要求精确控制反应条件，因此你等待反应完成所花的时间越少，用于思考和创造的时间就越多。微波合成法缩短了反应时间，方便了快速跟踪和优化反应，加快了“假设-实验-结果”这一过程，从而加快了研发过程的效率和能力。研究人员使用微波技术时失败可能消耗了几分钟，而一旦成功则赢得很多时间。
一、第一代微波化学技术
在20世纪80年代中期，微波有机合成只能在传统的多模家用微波炉中进行。这些家用电器的主要缺点是缺少控制系统，不可能以精确的方式控制反应温度，并缺少压力控制和缺少对反应体系的搅拌系统。此外家用微波炉的多模微波场均一性差可能会使重复性出现问题。这些仪器经过改进后仍然存在一些安全隐患，例如没有防爆装置、看不见的微波泄漏。
多模微波等同于家用微波炉技术，优点是微波功率大，腔体大50-60L，缺点是控制精度低±15-25W，能量分布模式不确定性，因能量密度不均匀25-900W/L，需要不停的转动。造成多模反应边界条件，一致性和重复性较差，因此大功率多模微波普遍只用于消解反应。
为何多模微波不用于小样品药物合成？在多模微波系统中进行小样品量有机合成的结果通常是微波功率密度低、重复性差，经常可以看到的现象是一些反应器内没有发生反应，一些反应器内因为微波场不均匀而出现烧焦的现象。因此多模反应文献其科学性常受到学术质疑，也影响了学术界对微波化学的认识。
早期的微波有机合成是在家用微波炉中进行的，而当今的潮流毫无疑问是用专用的仪器进行化学合成，尤其是进行小样量药物筛选合成，目前普遍使用单模微波平台。
目前市场上，有多模仪器冒充单模的现象，有宣称同一台仪器同时实现多模和单模两种模式（实际不可能），请注意辨别。