Skala Celsjusza została opracowana przez szwedzkiego astronoma Andersa Celsiusa w 1742 roku. Jego oryginalna propozycja była jednak odwrotna do używanej współcześnie. Zero stopni w jego skali odpowiadało punktowi wrzenia wody przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym (ciśnienie atmosferyczne odgrywa w tym wypadku dużą rolę). Z kolei 100 stopni oznaczało punkt zamarzania wody. Taki układ może wydawać się dziś nieintuicyjny, ponieważ kojarzymy wyższe wartości temperatury z cieplejszym środowiskiem. Odwrócenie skali u Celsjusza wynikało z obserwacji astronomicznych i jego zainteresowań naukowych. Jako astronom badał m.in. zorze polarne i zmiany pogody, które wymagały pomiarów w niskich temperaturach. Możliwe, że uznał za bardziej praktyczne by niższe wartości liczbowe odpowiadały cieplejszym warunkom (np. wrzeniu wody).
Jednak w czasach Celsjusza nie istniał jeszcze ujednolicony standard pomiaru temperatury, a różne skale (m.in. Fahrenheita) rywalizowały o popularność. Celsjusz oparł swoją skalę na łatwo mierzalnych punktach odniesienia – fazach zmiany stanu wody – co było przełomem w precyzyjnym określaniu temperatury.
Po śmierci Celsjusza w 1744 roku jego skala została zmodyfikowana. W 1745 roku szwedzki przyrodnik Karol Linneusz (Carl von Linne – Linnaeus) oraz inni naukowcy, m.in. Jean-Pierre Christin, niezależnie zaproponowali odwrócenie skali, aby była bardziej intuicyjna.
