與前兩代基因編輯技術 ZFN 和 TALENs 類似，CRISPR-Cas9 的發現也歸功于科學家從自然界已有生物系統中獲得的靈感。1987 年，日本大阪大學的 Yoshizumi Ishino 等人在一個偶然的機會從大腸桿菌的基因組上首次發現長度為 29 個堿基對的間隔出現的高度重復同源序列，即后來被命名為 CRISPR 的序列。之后多位科學家在不同的原核生物中觀察到類似的重復序列，并通過持續不斷的研究逐漸揭開了CRISPR 的本質，即原核生物抵御外界病毒入侵的一種天然免疫系統。