欧洲在十八世纪有用两个辊筒的轧光机把织物轧去毛头和上光的设备。当时这种机器很简单，连轴承也没有。到了十九世纪，压延法开始被用来加工纸张和金属薄片。之后，随着橡胶工业的发展，美国和德国开始使用冷硬铸铁的压延辊筒加工橡胶。初使用的是两个辊筒的炼胶机，后来发展了三个辊筒的压延机。到1836年，美国人E.M.查非在三辊机的基础上设计出台四辊压延机。二十世纪三十年代，由于聚氯乙烯大量投产，美国和德国都曾试用加工橡胶的压延机来压延聚氯乙烯，但是鉴于这些机器受到原来设计的限制，在某些方面还不能完全符合塑料的加工要求，所以后来设计了专门压延塑料的压延机。1930年，德国人开始把纸板工业上应用的弥补辊筒弯曲变形的辊筒轴交叉法应用到塑料压延机上来。1943年，虽然压延辊筒和轴交叉的调节还处于手工操纵，但是德国人已经开始考虑压延机用直流电机和单独的齿轮箱传动了。为了避免相邻压延辊筒的横压力对薄膜厚度引起不良影响，原来直式的压延机逐渐改为L型和倒L型。1950年以后，美国和西德先后设计了Z型和斜Z型四辊压延机。近年来，随着科学技术的发展，现在的塑料压延机经过不断的改进，呈现出新的特点，朝着大型化、高速化、精密化、高自动化、机构多样化发展。
已经塑化的接近粘流温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转着的水平辊筒间隙，使物料承受挤压和延展作用，成为具有一定厚度、宽度与表面光洁的薄片状制品。压延过程中，通过辊筒间生产的剪切力，使得物料多次受到挤压、剪切，从而增大可塑性，在进一步塑化的基础上延展成为薄型制品。
在压延过程中，物料通过压延辊筒间隙时，会受到剪切力和拉伸应力的同时作用，高聚物就会沿着压延方向作定向排列，从而制品在物理力学上有各向异性的特点。
压延效应引起制品在性能上发生差异，其中一点是使压延薄膜（片）的纵向（沿压延方向）拉伸强度大于横向拉伸强度，这样使得横向断裂伸长率大于纵向。当使用温度变化过大，每个方向上的尺寸就会发生变化，纵向则会收缩，更为严重的就是破裂，这时横向与厚度方向出现膨胀。这也就是制品在物理力学上出现各向异性。
压延温度、辊筒转速与速比、辊隙存料量、制品厚度、物料的性质、引离辊、冷却辊和卷取辊等之间的速比，这些都会影响到压延效应的大小，从而引起制品的品质差异。