Fotosistem ini dikenali sebagai PSI kerana ia ditemui sebelum fotosistem II, walaupun eksperimen mendatang menunjukkan bahawa fotosistem II sebenarnya ialah enzim pertama rantai pengangkutan elektron fotosintesis. Aspek PSI ditemui pada tahun 1950-an, tetapi kepentingan penemuan ini masih belum diiktiraf pada masa itu.[4] Louis Duysens mula-mula mencadangkan konsep fotosistem I dan II pada tahun 1960, dan, pada tahun yang sama, cadangan oleh Fay Bendall dan Robert Hill mengumpulkan penemuan-penemuan awal ke dalam teori koheren bagi tindak balas fotosintesis bersiri.[4] Hipotesis Hill dan Bendall kemudiannya disahkan dalam eksperimen yang dijalankan pada tahun 1961 oleh kumpulan Duysens dan Witt.[4]