在血细胞分析仪开发的早期，这种仪器主要用来计数红、白细胞，故称之为血细胞计数仪。后来增加一个光电比色系统，用来同时测定血红蛋白。随着电子计算机的普及和微型化，有可能将红细胞的阻抗（或散射）所显示的脉冲累加起来，通过电脑运算，得到红细胞的比积（或压积），进而算出MCV、MCH和MCHC。随着电脑分辨能力的提高，原先不能与红细胞同时计数，而耍用低速离心分离血浆，再稀释后单独计数的血小板，也可在同一仪器上与红细胞一起计数。于是，以前称之为血常规的血液检验，由于用了这种自动化仪器，遂扩大为包括上述8项同时检测的项目，国外称为全血计数，不包括白细胞分类计数。
白细胞分类的自动化难度很大，发展缓慢。起初的设想是，将染色的血片放在能自动移片和扫描的带电脑的显微镜下，借以辨认细胞的所谓“图像识别技术”。这种设想早在50年代就已提出，到60年代由Kandall Preston教授以及PE公司制出最早的样机，而真正推向市场的是1974年，由Coming公司和Geometric Data公司分别研制的，并已在世界各地临床应用，发表了一些评价文章。这种仪器缺点甚多，除了效率低，受制片、染色技术的影响大以外，和手工分类一样，因细胞在涂片上分布不均所造成的天然的散布差别不可避免，因而重复性较差（尤其是在计数细胞数不多时）。所以这种仪器没有得到普遍推广，至今基本上已不在生产。
随之而来的是考虑在已有的阻抗或散射式计数仪计数白细胞的同时，按其大小（可从阻抗和散射量分辨出来），进行初筛分类。已知正常人外周血中的五种白细胞，最多的是嗜中性，次为淋巴细胞，其他三种在通常情况下加起来不超过10%。淋巴细胞体积与嗜中性相差较大，在一般计数仪上很易区分，从而设计出早期的实际上只能分辨大小两种白细胞的所谓二项分类的仪器。后来由于电脑的分辨率提高，加上用了特殊的溶血剂，溶解白细胞的膜，仅留下核和颗粒并使细胞缩小。用了这种溶血剂后，单核细胞的体积就落在淋巴和中性之间，这就形成了目前国内应用较广的所谓“三分类”仪器。
很明显，这种以体积大小来分类白细胞的方法，准确性是有限的。且不说嗜酸性和嗜碱性细胞无法与“大细胞”区分，即使是落在大、小细胞中间的细胞，也不一定都是单核细胞。它可能是异型淋巴细胞、幼稚粒细胞或嗜酸细胞等等。虽然嗜碱细胞在正常情况下低于1%，病理意义也不大，但嗜酸细胞有较重要的临床意义，而幼稚细胞的出现则更不可忽视。因此，这类仪器遇到这些可疑情况时，就会给出警示信号，提示仪器无法确定，需要做人工镜下复检。一般仪器对flag的处理多是“宽打窄用”的，即宁可将可疑细胞的范围放得宽一些，以免漏掉该复检的有病理意义的细胞。这样，在常规工作中，要求镜下复检率是相当高的。出现flag复检时未见异常的称为假阳性；镜检有异常而未出现flag的称为假阴性。目前一般仪器假阳性较高，假阴性较少，这是符合常理的。但假阳性太高，复检率过大，也失去了过筛意义。当前在评价这类仪器时，假阳性及假阴性率是一项重要指标。
不管是二分类或三分类，毕竟不是真正的白细胞分类，摆在血液学家和仪器制造厂家面前的任务，是进一步研制能作五项分类的仪器。如上所述，单纯依靠细胞大小进行白细胞分类的仪器，是不可能作五项分类的，解决的办法只有再增加一些可资鉴别的办法。从80年代起，几家最大的血液分析仪厂家分别采用了电阻抗、光散射（测不同的角度）、对高频频电磁波（或弥射频）的传导性以及细胞化学染色等多项技术，再与高度灵敏的电子计算机结合，研制了一批五分类仪器，并已在临床使用。
