Leta 1925 je bil ustanovljen Fizikalni inštitut Univerze Kralja Aleksandra, ki je imel sedež v sedanji stavbi Univerze v Ljubljani. Fizikalni inštitut je imel svojo knjižnico, ki se je leta 1953 preselila v novozgrajeni paviljon na Jadranski ulici ob Institutu Jožef Stefan (IJS). Knjižnica Fizikalnega inštituta se je vključila v knjižnico IJS, da bi se izognili podvajanju knjig in revij. Leta 1970 ob zgraditvi stavbe na Jadranski 19 so knjige, ki so bile v lasti Fizikalnega inštituta, spet ločili od knjižnice IJS in preselili v novo stavbo. Med letoma 1953 in 1970 so se vodile za obe knjižnici skupne signature, vendar ločene inventarne knjige. Leta 1976 dobi knjižnica prostore na Jadranski 19 in prvega zaposlenega (študenta). V letu 2020 se knjižnica preseli v združeno Fizikalno, astronomsko in meteorološko knjižnico na Jadranski 21.
Astronomska knjižnica je bila ustanovljena skupaj s Katedro za astronomijo leta 1948, pod vodstvom prof. dr. Frana Dominka. Bil je velik bibliofil, ki je dobršen del proračuna katedre porabil za nabavo knjig in revij s področja astronomije in sorodnih znanosti. Začetni fond knjižnice je prispeval astronomski observatorij v Beogradu, kjer je bil Dominko pred prihodom v Ljubljano (1948) zaposlen. Del začetnega fonda je bil pridobljen tudi iz antikvariatov in donacij posameznikov. Knjižnica je od ustanovitve do leta 2020 delovala na Astronomskem observatoriju na Golovcu. Tega leta je bil večji del knjižničnega fonda prenesen v združeno Fizikalno, astronomsko in meteorološko knjižnico FMF. Je matična knjižnica za področje astronomije in astrofizike v Sloveniji.
Leta 1949 je iz Filozofske fakultete nastala Prirodoslovno-matematična fakulteta, pet let pozneje pa Prirodoslovno-matematično-filozofska fakulteta. Katedra za meteorologijo se je po dograditvi vselila v stavbo sedanje Filozofske fakultete na Aškerčevi ulici. Leta 2005 je bil dograjen prizidek k stavbi na Jadranski 19, kamor se je iz Aškerčeve ulice preselila Katedra za meteorologijo in njena knjižnica. Do leta 2020 je Meteorološka knjižnica delovala v istih prostorih kot Fizikalna knjižnica. Po tem letu je bil njen knjižnični fond prenesen v združeno Fizikalno, astronomsko in meteorološko knjižnico. Je matična knjižnica za področje meteorologije v Sloveniji.
