組建人員Illumina是由David Walt博士、CW 集團的Larry Bock、獸醫學博士John Stuelpnagel、 Anthony Czarnik博士及Mark Chee博士於1998年4月共同組建。技術開發在與CW 集團風險投資公司合作期間，Larry和John在Tufts大學研究出了BeadArray技術，經過商議他們取得了該技術的專屬授權。上市時間他們把Illumina的總部設於加利福尼亞的聖地亞哥，並於2000年7月首次公開上市。
1999年，Illumina只是一家擁有25人的初創公司，主要銷售微陣列晶片(microarray chip)，這種晶片可用來檢測基因組上特定部位的重要變化。2007年，Illumina宣布以6億美元收購基因測序公司Solexa，從而進軍基因測序市場。Solexa的基因測試技術較競爭對手快百倍，且價格低廉。2013年收購了無創產前診斷公司Verinata Health。自2005年以來，Illumina在併購領域的投資已超過12億美元。2014年1月，Illumina發布了新款高端基因測序儀，可以準確測出全基因組序列，而成本還不到1000美元。
1998年4月1日:Illumina公司成立Illumina由David Walt博士（Tufts University，BeadArray技術投資者）、Larry Bock（CW Group）、John Stuelpnagel、D.V.M.、Anthony Czarnik博士及Mark Chee博士創立。1998年11月1日: 公司總體框架形成Illumina成立時有7名員工，啟動資金為860萬美元，在加州聖迭戈10,000平方英尺的廠房內開始研發核心技術和智慧財產權產品。1999年10月1日: 任命Jay Flatley 為 CEOJay Flatley作為總裁和執行長加入Illumina。2000年7月1日:股票首次公開發行Illumina的首次公開招募籌得超過1億美元。2001年上半年: 推出快速基因分形服務Illumina利用其生產級的系統和GoldenGate基因分型技術提供基因分型服務。第一個服務契約是在2001年5月與葛蘭素史克（GlaxoSmithKline）簽訂的。2002年年中: 推出BeadLab 系統Illumina可立即投入使用的全集成生產SNP基因分型系統作為一個商業化的解決方案，被全世界領先的基因分型機構引入。國際HapMap計畫第1階段中超過60%的數據都是利用該平台和GoldenGate檢測產生的。2003年9月1日: 推出基因表達陣列Illumina推出了第二個遺傳分析套用 – 基因表達譜分析。Illumina的基因表達陣列特有全球首個多樣品晶片形式和行業中唯一的100%陣列QC。2004年上半年: 推出BeadStation系統隨著BeadStation系統的上市，Illumina技術在全球核心實驗室及研究人員中變得普及。BeadStation系統是一個台式解決方案，能運行DNA和RNA分析套用。Illumina的BeadStation通過其模組化的形式及綜合選項，為遺傳分析研究人員帶來了可擴展性和靈活性。2004年1月1日: 推出DASL AssayIllumina推出了DASL檢測，這是一種強大的新方法，能讓部分降解的RNA樣品（如福馬林固定、石蠟包埋的樣品）生成基因表達譜。福馬林固定、石蠟包埋是一種保存生物活檢樣品的常用方法。光癌症一項，美國就有大約4億個FFPE樣品存在。2005年2月1日: 收購CyVeraIllumina收購了CyVera公司，VeraCode技術的開發商。VeraCode技術是一種互補性的低-多重技術，適用於靶點驗證和分子檢測開發。2005年2月5日: 推出全基因組基因表達陣列Illumina推出全球首個多個樣品、全基因組表達晶片。Human-6和HumanRef-8 BeadChip晶片帶來了行業領先的質量和價格。2005年年中: 推出Infinium全基因組基因分型Illumina推出了Infinium檢測。這是一款革命性的基因分型檢測，能提供智慧型的SNP選擇和基因組的無限調用。第一款Infinium產品 – Human-1 Genotyping BeadChip晶片在單張BeadChip晶片上包含了超過100,000個標記物。2005年9月1日: 推出全基因組表達陣列Illumina推出世界上首個小鼠這種重要的模式生物的全基因組表達陣列。2006年1月1日: 推出Infinium HumanHap300 晶片Illumina宣布HumanHap300 Genotyping BeadChip晶片的上市，它藉助標籤SNP內容在單張晶片上帶來300,000個標記物。2006年3月1日: Expansion of GoldenGate panels offeredIllumina擴展了標準的GoldenGate基因分型板，推出三種新板，分別用於MHC區域、癌症和樣品質量評估。2006年3月1日: 推出Infinium HumanHap550 晶片Illumina宣布推出Infinium全基因組基因分型方面的第二張BeadChip晶片 – HumanHap550 BeadChip晶片，在單張晶片上有超過550,000個標記物。2006年6月1日: 推出Infinium HumanHap550+ 和 iSelect 產品Illumina宣布推出可定製的Infinium基因分型內容 - HumanHap550+和iSelect BeadChip晶片。2006年6月1日: 推出Infinium HumanHap650Y 晶片Illumina宣布推出Infinium全基因組基因分型方面的第三張BeadChip晶片 – HumanHap650Y BeadChip晶片，在單張晶片上有超過650,000個標記物以及豐富的非洲群體內容。2006年8月1日: 推出合格服務供應商活動Illumina推出一個對全球服務實驗室進行認證的活動，以便利用其BeadArray技術提供基因分型和基因表達服務。2006年9月21日: 推出大鼠全基因組基因表達陣列Illumina推出世界上首個大鼠這種重要的模式生物的全基因組表達陣列。2006年11月1日: 收購SolexaIllumina宣布收購Solexa，一家基因組規模測序技術的開發商。合併後，Illumina提供終極的遺傳分析工具組。2007年1月10日: 推出高通量DNA甲基化癌症模板Illumina推出GoldenGate Methylation Cancer Panel，它能夠同時研究最多1536個甲基化位點。2007年1月10日: 推出Infinium Human1M and Human450S 晶片結合全基因組和拷貝數變異分析方面前所未有的內容水平，Human1M和Human450S BeadChip晶片在單張晶片上包含了額外的獨特、高價值基因組目的區域。2007年1月29日:Illumina被福布斯評為發展最快的科技公司Illumina公布了五年內首次盈利的12個月，因此被福布斯評為發展最快的科技公司。2007年3月12日: 推出Infinium HumanCNV370-Duo 晶片通過與deCODE genetics合作開發，HumanCNV370-DUO是世界上首張專為靶定基因組內表現出拷貝數變異的新區域而設計的晶片。2007年3月21日: 推出BeadXpress系統利用獨特內置數字微珠，VeraCode技術提供了高質量數據、廣泛的多重分析能力以及檢測靈活性。研究人員可一次分析單個樣品中的十個至數百個分析物。2007年4月16日: 推出自定義DNA甲基化利用定製的DNA甲基化板，研究人員現在有權選擇他們感興趣的基因或基因區域，經濟高效地同時研究96個樣品的最多1536個精選甲基化位點。2007年5月1日: 推出IlluminaConnectIlluminaConnect是一個生物信息學軟體合作計畫，為加速數據整合和分析而建立。此計畫讓Illumina的客戶與高級數據分析應用程式的第三方生物信息學供應商無縫連線，以便處理Illuina的陣列數據。2007年6月11日: 提供行業內第一個資料庫控制iControlDB是首個行業擁有的基因分型對照庫，適用於開展病例-對照全基因組關聯研究的研究人員。2007年7月24日: 推出數字基因表達新的數字基因表達（DGE）套用（包括小RNA和基因表達譜分析）使用Illumina的Genome Analyzer來產生mRNA及小RNA的全基因組測序法表達譜。2007年8月2日: 推出Infinium HumanHap550-Duo 晶片HumanHap550-Duo BeadChip晶片是公司推出的第四個多個樣品的DNA分析方案，適合全基因組關聯研究。HumanHap550-Duo BeadChip晶片提供了與HumanHap550 BeadChip晶片相同的內容，但是是以兩個樣品的形式，這樣通量顯著增加，而每個樣品的成本更低。2007年9月6日: 推出Infinium HumanLinkage-12晶片HumanLinkage-12 BeadChip晶片是Illumina第五張多個樣品的Infinium BeadChip晶片，也是公司第一個利用12個樣品形式進行連鎖分析的標準板。2007年10月22: 推出使用BeadArray技術的MicroRNA 測試MicroRNA Assay for Gene Expression profiling是目前唯一一個僅以市場上其他方法一半的價格實現快速可重複的miRNA表達譜分析的工具，每個樣品的價格為95美元。2007年10月25日: 推出Infinium DNA 甲基化晶片新的DNA Methylation BeadChip晶片檢測每個樣品的27,000個CpG位點，以單個CpG的覆蓋度覆蓋超過14,000個注釋良好的基因。2008年1月4日: 宣布公司重組Illumina重組了經營結構，以便進一步利用測序和基因分型業務的協同優勢。2008年1月7日: 推出高密度產品線Infinium HD Human1M-Duo（兩個樣品/晶片）和Human610-Quad（四個樣品/晶片）特有每張BeadChip晶片上多達230萬個單核苷酸多態性（SNP），讓樣品通量加倍，而DNA起始量降低了70%。2008年1月15日: 發行Infinium BovineSNP50 晶片Infinium BovineSNP50 BeadChip晶片是一個12個樣品的基因分型產品，特有54,000個SNP，能檢測任何牛品種的基因變異。2008年2月6日:Illumina測出第一個非洲人基因組的序列Illumina的科學家利用Genome Analyzer對一名匿名的非洲男性（來自奈及利亞的約魯巴人）的基因組進行了測序。這項成果確立了Illumina測序技術在準確測序大且複雜的基因組上的直接作用。