Основоположниками семиотики являются американский философ и логик Чарльз Сэндерс Пирс (Charles Sanders Peirce, 1839—1914) и швейцарский лингвист Фердинанд де Соссюр (Ferdinand de Saussure, 1857—1913). Обычно считается, что именно Пирсу, так любившему создавать новые термины, мы обязаны термином «семиотика» (хотя в действительности этот термин предложил еще Локк, в последних строках своего «Опыта о человеческом разумении»). Соссюр же дал новой науке название «семиология», получившее большее распространение в теоретической лингвистике.
Публикации Пирса охватывают период с 1867 года до конца его жизни, однако они были небольшими по объёму, нечастыми и обычно малодоступными, ни одну из задуманных им больших книг Пирс так и не успел завершить, и широкое распространение его идеи получили только в 1930-е годы, когда были опубликованы его архивы. Соссюр вообще ничего по данной теме не написал (кроме разрозненных заметок, которые были найдены и опубликованы только во второй половине 20-го века), и его идеи стали известны благодаря посмертной (в 1916 году) публикации записей прочитанных им курсов лекций, сделанных и впоследствии отредактированных его учениками.
Одним из первых, кто взялся за выработку основных понятий семиотики, был немецкий логик и философ Готлоб Фреге (1848—1925), и, хотя, в отличие от Пирса и Соссюра, он не создал детально разработанной концепции, несколько его статей («О смысле и значении» (1892), «Мысль: логическое исследование»), посвящённых семиотике, являются классическими. Среди первых исследователей проблем семиотики был и немецкий философ, создатель феноменологии Эдмунд Гуссерль; второй том его «Логических исследований», вышедший в 1901 году, во многом посвящён именно этим вопросам.
Чарлз Сандерс Пирс пытался охарактеризовать ряд важных семиотических понятий (понятие знака, его значения, знакового отношения и т. д.). Он отчетливо сознавал, что эта область исследования должна быть предметом особой науки — семиотики, которую он определял как учение о природе и основных разновидностях знаковых процессов.
В частности, Пирс создал базовую для семиотики классификацию знаков:
1) знаки-иконы (icon), изобразительные знаки, в которых означаемое и означающее связаны меж собой по подобию;
2) знаки-индексы (index), в которых означаемое и означающее связаны меж собой по расположенности во времени и/или пространстве;
3) знаки-символы (symbol), в которых означаемое и означающее связаны меж собой в рамках некоторой конвенции, то есть как бы по предварительной договоренности. Национальные языки — примеры таких конвенций