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통증을 가라앉히기 위해서는 강한 독을 조심스럽게 용량을 올려서 사용해야 하는 위험성이 있기 때문에 마취학이라는 특수분야로 발달하게 되었다(→ 마취제). 19세기의 마취는 외과의사가 중심이 되는 수술실에서 작은 역할만 담당했다. 그러나 내과의사나 외과의사들은 점차 마취에만 전념할 수 있는 잘 훈련된 특별한 마취전문가의 필요성을 인식하게 되었다. 신중한 사전 검토를 거쳐서 수술을 허락하고 환자의 상태가 마취나 수술에 견딜 수 있는지를 미리 고려해야 한다는 원칙을 적용함으로써 마취과 전문의들은 외과의 영역을 더욱 넓힐 수 있었다.

20세기에 들어와 일부 의사들이 이러한 일에 관심을 가졌지만, 1930년대 중반에 이르러서야 잘 교육받은 마취 전문의사에게 전문의 자격증을 주는 미국 마취학협회의 설립이 이루어졌다. 오늘날 모든 마취학은 의과대학에서 자율적인 학문의 한 분야로, 또한 외과학의 한 분과로 그 기능을 수행하고 있다.

마취학은 처음에는 일반마취제의 투여만을 다루었으며, 마취사의 행위도 수술실에 국한되어 있었다. 척수액에 주사하는 국소마취의 출현은 수술시의 통증 제거 방법을 더 확장하게 되었다. 임상에서, 특히 근육 이완을 목적으로 하는 마취약들이 소개되어 외과의사들은 일을 수월하게 할 수 있게 되었으나, 환자들이 스스로 숨쉴 수 있는 능력이 없어지므로 수술중에는 인공적인 호흡이 필요하게 되었다.

따라서 마취사는 호흡과 순환기 계통의 전문가가 되었고, 이러한 계통을 감시하고 보조하는 기구들을 사용하게 되었으며 여기에 영향을 주는 약에 대해서도 전문가가 되었다. 점차 복잡한 수술이 늘어가고, 더 많은 주의를 요하는 환자들, 특히 너무 나이가 어리거나 많은 경우에도 수술을 할 수 있게 되었다. 환자에 대한 주의는 수술실에서 뿐아니라 수술이 완료된 뒤에도 계속되어야 하므로 회복실과 호흡기 중환자실이 생겨났으며, 마취전문의는 이런 모든 곳에서 중요한 인물이 되었다(→ 호흡계).

마취학은 현재 의료시술의 전문분야로서 다음과 같은 사항을 다룬다. ① 환자가 일반외과 수술이나 산부인과 수술 또는 다른 의료시술을 받는 동안에 겪는 감정적인 긴장감과 통증을 억제시키는 모든 절차에 대해서 관리한다. ② 마취와 외과적 시술로 인한 스트레스로부터 환자의 생명 기능을 돕는다.

③ 무의식 상태로 된 환자를 임상적으로 관리한다. ④ 통증을 완화시키는 문제를 관리한다. ⑤ 심폐소생술(心肺蘇生術)의 문제를 관리한다. ⑥ 호흡기 치료에 특수 방법을 적용한다. ⑦ 다양한 체액·전해질·대사이상을 임상적으로 관리한다. 마취전문가에게는 생리학·생화학·약물학·임상의학 등에 걸친 지식들이 절대적으로 필요하다.