1972年，日本奥林巴斯公司在Photokina展会上，发布了OM系统的第一部原型机OM-1。1975年，在OM-1问世三年后，奥林巴斯推出了相当于OM-1电子快门版的OM-2。OM-2增加了光圈优先式自动曝光模式和引起轰动的OTF(Off The Film，用附加的元件直接测量来自胶片的反射光)测光模式。1979年同OM-1N一同推出的还有OM-2N，用于取代了OM-2，并于1984年停产，也是在1984年，在用LED取代取景器内的指针、增加点测光等功能后，又推出了OM-2SP，至1988年停产。
1983年，具有专业品质的OM-3问世了，用于取代OM-1该机主要采用铜和铝合金等材料制成，为全金属机构，而且采用了防潮设计，机身上有多达13处使用了密封圈。功能上具有多点点测光和高光/阴影补偿等为专业用户设计的特别设计，还增加了屈光度调节。但OM-3与同时期著名的手动机械相机尼康FM2相比，快门指标偏低，加之配套的专业镜头较少，所以叫好不卖座，1986年就停产了。
1984年OM-2的后继机OM-4问世了，这也是OM系列的顶级机型，性能指标和功能与OM-3基本相同。虽然像快门指标等性能与同级别的其他专业相机不占优势，专业镜头也不如尼康、佳能齐全，加之和OM-2SP的市场目标有些重叠，所以与OM-3相似，销路也不是很好，但凭借轻小的特点，OM-3/OM-4依然有其独特的吸引力。所以在1987年OM-4停产的同时，奥林巴斯推出了采用钛合金顶盖和底盖并且改善了电子性能的OM-4Ti，配合F280闪灯还能实现1/2000秒的闪光同步，重量也减轻了30克，在市场上获得了好评。可能是受此影响，在OM-3停产了近十年之后，1995年奥林巴斯还如法炮制，推出了OM-3Ti。
1985年，奥林巴斯推出了OM-40，在OM-10/20的基础上将最高快门速度提升至1/2000秒，增加了P模式，即程序式自动曝光模式。OM-40还首次采用了目前O系数码相机上常见的ESP测光模式，还增加了TTL闪光。
虽然1983年就推出了实验性质的OM-30，但奥林巴斯第一款真正的AF单反相机OM-707却是在1986年才发布，有8支自动对焦镜头一同发布。该机定位于中低端，没有曝光补偿等功能，而且自动对焦系统也没有什么特色，所以也没有获得理想的成绩。但该机在兼容原来的OM手动聚焦镜头的同时，还具有一些创新之处，如将内置闪灯设计在手柄内，是第一台内置AF辅助照明灯的自动对焦单反相机，首创“超级FP闪光方式”(配合专用闪灯F280闪光同步速度可达1/2000秒)。
2002年1月，奥林巴斯宣布停止OM系列的OM-3Ti和OM-4Ti的销售，其OM系列镜头和附件也将于2003年3月中止，至此，前后历经了30多年的OM系统算是正式告别了历史舞台，奥林巴斯可更换镜头单反相机也彻底转向数码化，即4/3系统的E系列。
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