Основы акустической томографии океана были заложены У. Манком (W. Munk) и К. Вуншем (C. Wunsch) в 1979 году. Первоначальная идея состояла в измерении временных задержек распространяющихся по пересекающимся траекториям лучей, вызванных наличием в исследуемом регионе рефракционных неоднородностей, с последующем восстановлением структуры этих неоднородностей. Для восстановления кинетических неоднородностей предполагалось использовать разность встречных времён прихода сигналов вдоль лучей для каждой из пар приёмно-передающих элементов. Важнейшим научным результатом первого десятилетия (1979-1988) развития акустической томографии океана можно, по-видимому, считать понимание возможностей метода, полученное как в результате теоретических исследований, так и на основе относительно простых (по своей схеме) натурных экспериментов, а также создание необходимой техники (аппаратная часть, её стоимость, сложность постановки и другие практические и экономические аспекты томографического эксперимента являются сдерживающим фактором и в настоящее время) и алгоритмов. Так, первый томографический эксперимент (1979) на 900-км трассе продемонстрировал стабильность многолучевого распространения и возможность различения отдельных лучей и сравнения времен их прихода с расчётными результатами. Следующий эксперимент (1981) позволил восстановить рефракционную структуру океана, однако указал на необходимость развития приёмно-передающих систем и, особо, на необходимость решения задачи их точного позиционирования. В области фундаментальных исследований наиболее существенным результатом можно, по-видимому, считать решение в основном прямой задачи и развитие методов обращения.
Следующий этап томографического исследования океана начался с разработки национальных томографических программ в ряде стран (Россия, США, Япония, Франция, Германия). Основной тенденцией можно считать развитие отличных от использования временной задержки прохождения сигналов вдоль лучей методов исследования: переход к модовому представлению звукового поля и восстановления карты скорости звука и течений на основе фазовых скоростей распространяющихся мод, использование эффекта Допплера и др. Проведено множество экспериментов, особое значение для фундаментальной стороны метода имел проведенный в 1991 году Heard Island Experiment на 16000-км трассе, использовавший интегральную сущность томографии.
В настоящее время видна тенденция к замедлению интенсивного технического развития томографии с одновременным усилением фундаментальной стороны исследований. При этом дальнейшее применение разработок видится, прежде всего, в удешевлении технических средств и разработки новых методов исследований.