Das Kelvin bekam seinen Namen in Angedenken an William Thomson, 1. Baron Kelvin (1824–1907), meist als Lord Kelvin bezeichnet. Der gebürtige Ire war Physiker auf den Gebieten der Elektrizitätslehre und der Thermodynamik.
In den 1950er Jahren erhielt das damalige Grad Kelvin erstmals durch die Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) seine Definition und wurde erneut 1968 definiert und als SI-Basiseinheit festgelegt:
„Das Kelvin, die Einheit der thermodynamischen Temperatur, ist der 273,16-te Teil der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes des Wassers.“
Der genannte Tripelpunkt (auch Dreiphasenpunkt) des Wassers ist in der Thermodynamik der Zustand, beschrieben durch Druck und Temperatur, an dem drei Aggregatzustände (Wasserdampf, Wasser, Eis) im thermodynamischen Gleichgewicht sind. Der Punkt ist für den, der die Thermodynamik nur in der Praxis erfährt, je nach Luftdruck bei ungefähr Null Grad, wenn Wasser anfängt sich in Eis zu verwandeln aber die Wäsche trotzdem trocknet (sofern es nicht draufregnet).
Der Nullpunkt der Kelvinskala (T = 0 K) liegt im absoluten Nullpunkt, was −273,15 °C entspricht, das ist ziemlich kalt und praktisch unmöglich, weil es am theoretischen absoluten thermischen Nullpunkt keine Dynamik mehr gäbe. Für den Normalverbraucher ist das Kelvin (allein, ohne Lord und Grad) doch so etwas wie ein Grad Celsius, nur ein bisschen anders, hauptsächlich wegen der verschobenen Skala.
Für die Wissenschaft ist das viel zu ungenau.
Das Internationale Einheitensystem (SI), das auf den Basiseinheiten Sekunde, Meter, Kilogramm, Ampere, Kelvin, Mol und Candela beruht, wird momentan überarbeitet und die Definitionen von vier dieser Einheiten werden aktualisiert. Am 16. November 2018 hat die Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) die Definitionen von Kilogramm, Ampere, Kelvin und Mol verabschiedet. Durch die Revision wird unter anderem nach über hundertjährigem Einsatz das letzte Artefakt im SI, das Urkilogramm, in Rente geschickt und durch eine Einheit ersetzt, die auf Naturkonstanten beruht. Aber auch das Kelvin, das Ampere und das Mol werden anhand von Konstanten definiert. Die überarbeiteten Definitionen sollen am 20. Mai 2019 in Kraft treten. Danach ist es nicht mehr nötig, zwischen Basis- und abgeleiteten Einheiten zu unterscheiden.