由丹麦物理学家N.玻尔提出。该原理起初只涉及量子力学的哲学基础性诠释，后来被扩大到人类更多的认识领域。但是，玻尔对这条原理始终没有给予完全固定的文字表述，没有把它简化为明确的条文，而是经常结合一些事例来阐述自己的观点。

1927年9月，玻尔在意大利科摩会议上第一次正式提出互补原理，但早在一年前，他就开始酝酿这一原理的思想，直到临近开会，才逐渐成熟。1927年4月，玻尔在给爱因斯坦的一封信中曾写道：“很久以来我就曾经打算写一篇小文章来阐明我的关于普遍问题的思想，但是发展进行得如此之快，以致每一事物都重新变成司空见惯的了。不过我还是希望不久就能完成这样一篇文章。”这里所说的“一篇文章”，就是之后玻尔为科摩会议所准备的发言稿的一部分。

玻尔在科摩会议上的发言题目为“量子理论的基本问题”，他所阐述的“基本问题”，就是他要利用自己所提出的互补原理去解决的问题。其核心意思是说：作用量子h的非无限小值决定了量子过程的不可细分性，从而在微观层次上客体和仪器之间就存在一种不可控制的相互作用，结果，在研究微观现象时，人们就只能或是利用经典理论的时空概念或是利用因果概念，但又不能同时应用这两种概念。因为按照经典理论的看法，这两种概念是互斥的。但是在量子物理的场景中，这两种概念又都是有用和不可缺少的，所以说它们又是互补的。玻尔认为，微粒客体的粒子图景和波动图景，也是这样两种互斥而又互补的图景。前不久刚刚公布的海森堡测不准原理，就是这种波粒二象性的表现。玻尔认为，由于二者是互斥的，要把它们结合成一个统一的整体就是不能的。例如时间-空间中的因果描述，就只是经典理论中的一种“理想”。因此玻尔宣称，随着人类认识的深入，因果原理已经被证实为一种太狭窄的构架，对于新出现的量子图景，必须用一种新的更开放的构架来容纳，而互补原理就是这样一种新的替代。

1927年10月，被称为物理学界超级传奇的第一届索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开。在这次会议上，玻尔又一次在会议发言中讲解了自己的互补性原理，这一次也是他与爱因斯坦之间就量子力学完备性问题发生世纪大争论的开端。在与爱因斯坦的论战以及对量子力学原理进一步深化理解中，玻尔自己有关互补原理的思想也在不断深化和扩大。他结合互补性原理讨论了生物学、全部自然科学、社会科学、不同民族的文化等多种议题，认为在任何地方都可以找出事物或概念的这种互斥而又互补的特征或方面。这种想法形成了他的互补哲学的基础，当应用到量子力学时，这种思想则形成了所谓哥本哈根诠释的主要依据之一。

玻尔常把一个概念比作复变函数理论中的一个多值函数，而把这个概念的不同层次的（互补的）意义比作该函数在黎曼复平面的不同叶面上的值。他告诫人们，当应用一个概念时，必须时刻当心，以免从一个叶面滑到另一个叶面上去。