Хинолин и изохинолин известны достаточно давно. Хинолин впервые был выделен из каменноугольной смолы в 1834 году, а изохинолин — из того же источника в 1885 году. Вскоре после выделения из каменноугольной смолы хинолин был получен при пиролитическом разложении цинхонамина — алкалоида, родственного хинину. Название «хинолин» происходит от слова «хинин», а слово «хинин» произошло в свою очередь от слова «хина» — испанского варианта местного южно-американского названия коры дерева Cinchona содержащей хинин. Хинолиновый фрагмент содержится в некоторых антималярийных препаратах, например в хлорохине. Ципрофлоксацин — один из широко используемых антибиотиков, содержащих 4-хинолоновый фрагмент.
Очень небольшое количество производных хинолина участвует в основном метаболизме. Метоксатин — ферментный кофактор метилотрофиловых бактерий — один из немногих природных соединений хинолинового ряда. Лишь небольшое число вторичных метаболитов содержит хинолиновую структуру, в то же время фрагмент изохинолина в виде 1,2,3,4-тетрагидроструктуры широко распространён в алкалоидах, например в алкалоидах опийного мака, папаверине и морфине [1]. Эметин, содержащий два тетрагидроизохиновых фрагмента, широко применяется для лечения амёбной дизентерии.
Производные хинолина были использованы в качестве первых фотографических сенсибилизаторов: цианиновый краситель [2] этиловый красный позволил сделать фотографию чувствительной не только к голубому, но и к зелёному цвету, и затем в 1904 году при появлении пинацинола фотография стала чувствительна к красному цвету. Впоследствии тысячи сенсибилизирующих красителей были получены и исследованы, и хинолиновые красители были заменены на другие, более эффективные.