Charles Wilson vond het nevelvat al in 19001911 uit (In 1927 won hij de [[Nobelprijs]] voor de [[Natuurkunde]] voor zijn vinding). Hij gebruikte het instrument in eerste instantie om de vorming en eigenschappen van [[wolk]]en te bestuderen, wat de Engelse naam ''cloud chamber'' verklaart. Al gauw merkte hij echter de spoortjes op die werden nagelaten door invallende [[kosmische straling]]. In Wilsons oorspronkelijke ontwerp werd oververzadigde [[water]]damp onderkoeld door [[adiabatisch]]e expansie. Dit ontwerp laat niet toe dat de onderkoelde toestand permanent gehandhaafd blijft, omdat de damp na de adiabatische expansie weer wordt opgewarmd door de omgeving. Men spreekt daarom ook wel van een ''gepulst'' nevelvat. Latere ontwerpen handhaven de onderkoeling voor langere tijd, zodat de kamer ook langer voor waarnemingen beschikbaar is. In het in 1936 door [[Alexander Langsdorf]] ontwikkelde ''diffusienevelvat'' wordt de bodem van het vat op een lage temperatuur gehouden (bijvoorbeeld met behulp van [[koolzuursneeuw]]), terwijl bovenin bij hogere temperatuur voortdurend een damp wordt toegevoerd die onderkoeld raakt wanneer hij naar onderen zakt door [[diffusie]] of door de [[zwaartekracht]]. In zulke nevelvaten wordt vaak [[ethanol|alcoholdamp]] gebruikt in plaats van waterdamp, omdat alcoholdamp zwaarder is dan [[lucht]] en omdat de [[faseovergang]] van alcohol bij een gunstiger temperatuur plaatsvindt.
De werking van het in 1952 door [[Donald Glaser|Donald Arthur Glaser]] uitgevonden ''bellenvat'' is vergelijkbaar met die van het nevelvat, alleen wordt nu in plaats van een onderkoelde damp een oververhitte vloeistof gebruikt, waarin een deeltje dat met de vloeistof wisselwerkt een spoor van gasbelletjes nalaat. Het bellenvat verving het nevelvat als het belangrijkste instrument voor de detectie van kleine deeltjes. Intussen is de functie van het bellenvat vrijwel overal overgenomen door de ''[[dradenkamer]]''. Ook dit instrument maakt weer gebruik van een instabiele beginsituatie waarin een kleine verstoring als een langsvliegend elektron een groot effect kan veroorzaken.
