Η επινόηση και η οργάνωση της ταχυδρομικής συγκοινωνίας υπήρξε έργο του βασιλιά της Περσίας Κύρου περί το 500 π.Χ.. Ο Κύρος είχε εγκαταστήσει στους μεγάλους δρόμους διαδοχικούς σταθμούς, όπου έφιπποι άνδρες αγγελιαφόροι, οι ονομαζόμενοι άγγαροι, μετέφεραν τις βασιλικές παραγγελίες και διαταγές.

Στην αρχαία Ελλάδα η χώρα ήταν διαιρεμένη σε πολλές ανεξάρτητες πόλεις και καθεμιά από αυτές είχε για τις επικοινωνίες της ειδικούς αγγελιοφόρους, τους ονομαζόμενους δρομοκήρυκες ή ημεροδρόμους, γιατί η διάρκεια της πορείας τους δεν περνούσε τη μια ημέρα, οι οποίοι μετέφεραν μηνύματα από πόλη σε πόλη.

Το 30 π.Χ. ξεκινά η οργάνωση της ταχυδρομικής υπηρεσίας στη Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία, με τη δημιουργία σταθμών, ανάμεσα στους οποίους κινούνταν οι πεζοδρόμοι. Αργότερα για να επιταχυνθεί η μετάβαση των μηνυμάτων χρησιμοποιήθηκαν στους σταθμούς άλογα και άμαξες για τη γρήγορη μεταφορά των ταχυδρόμων.

Έτσι, σιγά-σιγά οργανώθηκαν και στην Ευρώπη οι ταχυδρομικές υπηρεσίες για τη μεταφορά μηνυμάτων και ταχυδρομικών δεμάτων.

Το πρώτο καλά οργανωμένο ταχυδρομείο ήταν της Γαλλίας περί το 1627. Στην Ελλάδα τα πρώτα ταχυδρομεία ιδρύθηκαν με εντολή του Ιωάννη Καποδίστρια το έτος 1828.

Η τελειοποίηση των σημερινών ταχυδρομικών υπηρεσιών και η από αυτή πηγάζουσα πρόοδος των κοινωνικών σχέσεων, των εμπορικών συναλλαγών και η σύσφιγξη δεσμών μεταξύ των ανθρώπων, οφείλονται κυρίως στην επινόηση του γραμματόσημου.

Το γραμματόσημο με τη σημερινή του μορφή εμφανίσθηκε για πρώτη φορά στη Μεγάλη Βρετανία το 1840 και είναι επινόηση του ΄Αγγλου Σερ Ρόουλαντ Χιλλ (Sir Rowland Hill, 1795-1879), Γενικού Διευθυντή των Αγγλικών ταχυδρομείων.

Πριν από την καθιέρωση των γραμματοσήμων, ο παραλήπτης μιας επιστολής πλήρωνε και τη δαπάνη της αποστολής της σε χρήμα. Ένα λοιπόν σοβαρό πρόβλημα για τις ταχυδρομικές υπηρεσίες, ήταν οι επιστολές, που οι παραλήπτες τους δεν τις παρελάμβαναν λόγω της δαπάνης για την παραλαβή τους. Αποτέλεσμα αυτού ήταν η επιστροφή των επιστολών αυτών από το ταχυδρομείο στους αποστολείς τους, που μάλιστα πολλές φορές αδιαφορούσαν να τις αναζητήσουν ή και ακόμη αρνούνταν να τις παραλάβουν. Στην περίπτωση αυτή είχαμε μια διπλή ταχυδρόμηση, την αποστολή και την επιστροφή της επιστολής, μια πολυδάπανη εργασία των ταχυδρομικών υπηρεσιών χωρίς όμως κανένα ταχυδρομικό έσοδο.

Έτσι, δεν άργησε το πρόβλημα αυτό να επιδρά αρνητικά στην είσπραξη των εσόδων από τα ταχυδρομικά τέλη. Ενώ η αλληλογραφία αυξανόταν προοδευτικά, αντίθετα είχαμε μείωση των εσόδων από τα τέλη της διεκπεραίωσης της άλληλογραφίας.

Πολλές σκέψεις και προτάσεις έγιναν για να λυθεί το πρόβλημα αυτό και να αντιμετωπισθεί η ασύμφορη αυτή κατάσταση στη διακίνηση της αλληλογραφίας.

Ο Ρόουλαντ Χιλλ το 1936, ευρισκόμενος σε κάποιο επαρχιακό πανδοχείο της Ιρλανδίας, διαπίστωσε ότι η κόρη του πανδοχέα αρνήθηκε και δεν παρέλαβε το γράμμα, που της έφερε ο ταχυδρόμος με την πρόφαση ότι δεν είχε να πληρώσει τη δαπάνη της αποστολής του. Ο Χιλλ, που παρακολουθούσε το περιστατικό, προσφέρθηκε να πληρώσει ο ίδιος το ταχυδρομικό αυτό τέλος, αλλά εκείνη αρνήθηκε, ενώ μετά την αποχώρηση του ταχυδρόμου του εκμυστηριεύτηκε, ότι δεν υπήρχε λόγος να παραλάβει το γράμμα, αφού περιεργαζόμενη την επιστολή, που της είχε στείλει ο μνηστήρα της από το Λονδίνο, πληροφορήθηκε τα νέα για την υγεία του από τα συνθηματικά σημάδια που ήσαν χαραγμένα από αυτόν πάνω στο φάκελο, όπως είχαν προσυνεννοηθεί μεταξύ τους.

Στην Αγγλία ο Ρόουλαντ Χιλλ μετά από το περιστατικό αυτό και από μελέτη του προβλήματος πρότεινε μια σημαντική αλλαγή. Πρότεινε κάθε αποστελλόμενη επιστολή να έχει ένα σταθερό ταχυδρομικό τέλος, που να προπληρώνεται όμως από τον αποστολέα της. Ακόμη πρότεινε η διοίκηση των ταχυδρομείων να παρασκευάσει φακέλους αλληλογραφίας με έντυπη απεικόνιση του ταχυδρομικού τέλους, ενώ για όσους θα χρησιμοποιούσαν τα δικά τους επιστολικά φάκελα, πρότεινε να κατάσκευασθεί μια ετικέτα, δηλ. ένα μικρό χαρτί με κάποια παράσταση στην εμπρόσθια όψη του και με την πίσω πλευρά του καλυμμένη με κολλώδη ουσία για να μπορεί να επικολληθεί στο φάκελο της επιστολής.

Πράγματι, οι προτάσεις του Χιλλ προκάλεσαν γενικό ενδιαφέρον, αφού έλυναν το πρόβλημα των εσόδων της ταχυδρομικής υπηρεσίας από την αποστολή επιστολών, εφημερίδων, εντύπων, ταχυδρομικών επιταγών, δεμάτων κτλ, με την εφαρμογή της προπληρωμής των ταχυδρομικών τελών.

Η νέα αυτή ταχυδρομική μεταρρύθμιση έγινε αποδεκτή από τη διοίκηση των ταχυδρομείων και στη συνέχεια εγκρίθηκε από το κοινοβούλιο της Μεγάλης Βρετανίας. Έτσι, στις 6 Μαίου του 1840 κυκλοφόρησε στην Αγγλία το πρώτο γραμματόσημο του κόσμου, αξίας 1 πέννας και σε μαύρο χρώμα, γνωστό ως "η μαύρη πέννα", με παράσταση την προσωπογραφία της Βασίλισσας Βικτώριας.

Το γραμματόσημο επικράτησε και σε μικρό διάστημα διαδόθηκε ανά την υφήλιο. Το 1843 ακολούθησε η Βραζιλία με την κυκλοφορία γραμματοσήμων σε 3 αξίες.Το 1845 εκδίδεται γραμματόσημο στην Ελβετία και στη Φινλανδία. Το πρώτο γραμματόσημο στις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής εκδόθηκε το 1845 από το ταχυδρομείο της Νέας Υόρκης για χρήση μόνο στα όρια της πόλης, ενώ το 1846 εκδίδονται τα πρώτα επίσημα κρατικά γραμματόσημα. Τα πρώτα γραμματόσημα της Γαλλίας κυκλοφόρησαν το έτος 1849 με παράσταση την κεφαλή της θεάς Δήμητρας. Έκτοτε, άρχισε η χρήση των γραμματοσήμων σε όλες τις πολιτισμένες χώρες.

Στην Ελλάδα κυκλοφόρησαν τα πρώτα γραμματόσημα την 1 Οκτωβρίου 1861. Η πρώτη κλασική σειρά της Μεγάλης Κεφαλής Ερμού είχε επτά (7) γραμματόσημα των 1λ., 2λ., 5λ.,10λ., 20λ., 40λ. και 80λ. και εκτυπώθηκε στο Παρίσι σε σχέδιο του Γάλλου χαράκτη ΄Αλμπερτ Μπαρ (Albert Barre), που δημιούργησε ένα πραγματικό αριστούργημα χαρακτικής με απεικόνιση την κεφαλή του θεού Ερμή, μια σειρά γραμματοσήμων περιζήτητη στους φιλοτελικούς κύκλους. Κατόπιν οι πλάκες του Ερμή εστάλησαν στην Αθήνα και όταν η ποσότητα της Παρισινής έκδοσης καταναλώθηκε, κυκλοφόρησαν τα γραμματόσημα της δοκιμαστικής εκτύπωσης της Μεγάλης Κεφαλής Ερμού, που αποτέλεσαν τη σπάνια και ενδιαφέρουσα προσωρινή έκδοση της Μεγάλης Κεφαλής Ερμού. Στη συνέχεια έγιναν αλλεπάλληλες νέες εκτυπώσεις μέχρι το 1886. Η δεύτερη κλασσική έκδοση των Ελληνικών γραμματοσήμων, η σειρά της Μικρής Κεφαλής Ερμού, χαράχθηκε και εκτυπώθηκε στην αρχή στο Βέλγιο τα έτη 1886 - 1988, ενώ μετά συνεχίσθηκε η εκτύπωσή της στην Αθήνα από το 1889 έως το 1900 με αλλεπάλληλες εκδόσεις.

Σήμερα η μελέτη και η συλλογή των εκδόσεων της Μεγάλης και Μικρής Κεφαλής Ερμού παρουσιάζει ιδιαίτερο και εξαιρετικό ενδιαφέρον για τους συλλέκτες κλασικών γραμματοσήμων.

Έκτοτε εκδόθηκαν πληθώρα νέων Ελληνικών γραμματοσήμων, μεταξύ των οποίων πολλές αναμνηστικές σειρές με την ευκαιρία του εορτασμού επετείων ή προς ανάδειξη αξιόλογων γεγονότων, όπως η αναμνηστική σειρά των Ολυμπιακών Αγώνων στις 25 Μαρτίου 1896, με την ευκαιρία της αναβίωσης των Ολυμπιακών Αγώνων, της 100ετηρίδος της Ελληνικής Ανεξαρτησίας το 1930 κά. Αξίζει να αναφερθούν τρεις σημαντικοί Έλληνες καλλιτέχνες που φιλοτέχνησαν γραμματόσημα, ο Γιάννης Κεφαλληνός (1894-1957), ζωγράφος και χαράκτης, λάτρης της κλασικής τέχνης, ο Αλεβίζος Anastasios, γνωστός ως Τάσσος (1914-1985), χαράκτης, λάτρης της Βυζαντινής και Λαϊκής Παράδοσης και ο ζωγράφος - χαράκτης Panagiotis Γράββαλος.

Τα πρώτα γραμματόσημα εκτυπώθηκαν με επαναλαμβανόμενη την παράστασή τους, σε μεγάλα φύλλα χαρτιού, χωρίς όμως να προβλέπεται ο διαχωρισμός του ενός γραμματόσημου από το άλλο. Αυτό για να γίνει απαιτούσε τη χρήση μαχαιριού ή ψαλιδιού. Τα γραμματόσημα αυτά είναι γνωστά ως χωρίς διάτρηση ή χωρίς οδόντωση. Αδιάτρητα ήσαν και τα πρώτα Ελληνικά γραμματόσημα.

Το έτος 1854 εφαρμόζεται για πρώτη φορά στην Αγγλία το σύστημα της οδόντωσης των γραμματοσήμων με τη μέθοδο, που επινόησε ο Iρλανδός Χένρυ Άρτσερ ( Henry Archer), μια μηχανή δηλαδή, που άνοιγε μικρές λεπτές τρύπες ανάμεσα στις παραστάσεις των γραμματοσήμων, στο ατύπωτο διάστημα, οριζόντια και κάθετα, ώστε να κόβεται το φύλλο σε τόσα κομμάτια, όσα και τα γραμματόσημα που ήσαν τυπωμένα πάνω σε αυτό.

Οι φιλοτελιστές χρησιμοποιούν για να μετρούν το είδος της οδόντωσης το οδοντόμετρο και ως μέτρο της οδόντωσης χρησιμοποιούν τις τρύπες που υπάρχουν σε 2 εκατοστά του μέτρου, πχ η οδόντωση 9 έχει 9 τρύπες σε 2 εκ., η οδόντωση 14 έχει 14 τρύπες σε 2 εκ.. Ετσι, λοιπόν μετά την καθολική καθιέρωσή τους τα γραμματόσημα προσφέρουν πλούτο ποικίλων παραστάσεων, που αναφέρονται στην ιστορία, την τέχνη, την επιστήμη, τη θρησκεία κά και συμβάλλουν ιδιαίτερα στην πνευματική και επιμορφωτική καλλιέργεια των φιλοτελιστών.