Effekten ble først påvist i 1896 av den nederlandske fysiker Pieter Zeeman og gitt en teoretisk forklaring av hans landsmann Hendrik Antoon Lorentz kort tid etterpå. Han forutsa at hver linje kunne splittes opp i to eller maksimalt tre nye linjer. Begge mottok i 1902 Nobelprisen i fysikk for oppdagelsen.