保護繼電器在電力系統中起著非常重要的作用，它是保證供電可靠性的基礎。歷史上，它經歷了三個階段，即電磁（式）繼電器，靜態型繼電器，微機型繼電保護。
電磁（式）繼電器 （ electromagnetic relay）
是利用輸入電路內電流在電磁鐵鐵心與銜鐵間產生的吸力作用而工作的一種電氣繼電器。他的主要工作原理是靠機械部件的運動產生預定響應，主要結構部件有線圈（電流流過形成電磁鐵）、可動鐵片、彈簧、觸點等構成。
國際上，對于電氣繼電器標準的需求可追朔到十九世紀四十年代，當時繼電器僅有機電式繼電器，直觀的機械動作原理，簡單的試驗方法，工藝、設計和制造水平成為繼電氣動作特性的主要決定因素。隨著動作原理的設計形式不同，分為電磁式繼電器、磁電式繼電器、感應式繼電器、電動機式繼電器等。又根據功能不同，分為差動繼電器、跳閘繼電器、阻抗繼電器、電抗繼電器等。
50年代，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術，建立了我國自己的繼電器制造業。因而60年代是我國機電式繼電保護繁榮的時代。
靜態型繼電器 （static relay）
靜態型繼電器是相對于電磁（式）繼電器那樣靠機械部件運動的有觸點繼電器來說，它是由電子（電模擬量 例如電流或電壓）、磁（磁通量）、光（光通量）、或其它無機械運動的元件產生預定響應的一種電氣繼電器。
隨著半導體器件（二極管、晶體管、電阻及電容等分離元件）和60年代初級規模的集成電路的出現，并且這些元件愈來愈多的應用于繼電器中， 為了區別能用肉眼判斷機械動作的電磁型繼電器才引入了“靜態繼電器”的概念。
由晶體管和集成電路構成的靜態型繼電器和保護的基本特點是基于信號處理的電子電路，是靠邏輯判斷的純硬件電路來實現的。自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發展和廣泛采用的時代。其在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。
微機型繼電保護 (microcomputer based relay protection)
微機型繼電保護是基于微處理器、和軟件編程技術，集網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化的保護裝置。
微機型繼電保護嵌入不同的軟件可實現不同的智能化功能，從而實現微機型繼電保護復雜的運算功能、強大的通信功能、便利的人機接口等功能。
隨著計算機技術的發展，微機型繼電保護其內部邏輯和保護特性通過微處理器、軟件和算法來實現，通過離散技術，基于有效值進行驅動從而實現了微機型繼電保護的數字功能，微機型繼電保護目前使用CPU的位數有8位、16位、32位。電力系統對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力，高級語言編程等。
我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究，高等院校和科研院所起著先導的作用。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的微機發電機失磁保護、微機發電機保護和發電機、微機變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運行。 西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向微機高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統提供了一批新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多成果�？梢哉f從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。
如今，電力系統的微機繼電保護裝置中，也開始采用了性能更好、功能更強大的工業控制計算機以及嵌入式實時多任務操作系統（Real Time Operating System，嵌入式系統通常包括構成繼電保護軟件的基本運行環境的硬件和操作系統兩部分）。
