Nata come rivista ufficiale dell'Istituto Nazionale di Geofisica (ING), è stata fondata nel 1948 come periodico trimestrale dedicato alla geofisica generale, alla sismologia, al magnetismo terrestre e agli studi atmosferici. La rivista fu pubblicata regolarmente per un quarto di secolo fino al 1982 quando si fuse con la rivista francese Annales de Geophysique per diventare Annales Geophysicae sotto l'egida della Società Geofisica Europea.

Nel 1981 questa rivista cessò la pubblicazione della sezione dedicata alla geofisica della terra solida, ponendo fine all'eredità degli Annali di Geofisica. Nel 1993 l'ING decise di riprendere la pubblicazione della propria rivista omonima, Annali di Geofisica. Per garantire la continuità, al primo volume della nuova serie è stato assegnato il numero di volume XXXVI (dopo l'ultimo numero pubblicato nel 1982 come volume XXXV). L'obiettivo della rivista era quello di pubblicare articoli di valore scientifico, pratico e didattico in tutte le discipline geofisiche. In particolare, i nuovi Annali di Geofisica mirano a fornire un forum per articoli sul bacino del Mediterraneo, un'area che ancora manca di un quadro di riferimento unitario per approfondire la comprensione attuale e sviluppare modelli dinamici.

Nel 2002, con il volume XLV, il nome della rivista fu tradotto in inglese diventando Annals of Geophysicals. Questo cambiamento riflette la necessità di evidenziare lo status della rivista in un panorama scientifico internazionale sempre più esigente e discriminante. Per la sua denominazione italiana la rivista venne spesso considerata una pubblicazione istituzionale. Eppure dal 1993 sono stati pubblicati circa 950 articoli, due terzi dei quali da scienziati non italiani. L'acquisizione di una visione internazionale più forte non è stata la ragione principale né l'unica per rinominare la rivista.

Con legge approvata nel 1999 è stato istituito l'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) unendo l'Istituto Nazionale di Geofisica con lo storico Osservatorio Vesuviano e alcune sezioni del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) dedicate alla ricerca in sismologia, vulcanologia e geochimica. L'ampliamento della gamma dell'attività di ricerca del nuovo Istituto ha fatto sì che gli obiettivi di ricerca della rivista non potessero più essere limitati geograficamente come avveniva in passato. 

Dal 2010 la rivista è edita in sola versione digitale. Tutte le annate della rivista sono qui liberamente consultabili.