Nosaukums cēlies no grieķu καμάρα, kamara ‘telpa ar velvēm, arkām’ vai latīņu camera ‘guļamistaba’ + ορχήστρα, orhēstra ‘vieta, kur sengrieķu teātrī izvietojies koris’.

Mūsdienās par kamerorķestriem sauc orķestrus, kas sastāva ziņā ir mazāki par simfonisko orķestri. Dažādos laikmetos un valstīs kamerorķestra jēdziens ir atšķirīgs. Mūzikas vēstures aspektā ar vārdu “kamerorķestris” apzīmē 18. gs. Eiropas baroka laika orķestri, kurā stīgu instrumentiem pievienoti daži pūšaminstrumenti un klavesīns. Līdzās baroka laika kamerorķestrim ir vēl citi kamerorķestra paveidi – stīgu orķestris, sinfoniettas un modernais kamerorķestris, kurā gandrīz katram mūziķim ir individuāla solo partija, bet kas skaitliski lielāks par instrumentālo ansambli.

Baroka laika kamerorķestra pirmsākumus saista ar karaļa Luija XIII (Louis XIII) galma orķestri Les Vingt-quatre Violons du Roi Francijā, kas dibināts 1626. gadā kā piecbalsīgs stīgu orķestris ar klavesīna basso continue (no itāļu ‘nepārtrauktais bass’ jeb ‘ciparotais bass’), un kuram franču vijolnieks, kapelmeistars un komponists Džovanni Batista Lulli (Giovanni Battista Lulli) pēc 1661. gada pievienoja flautas un obojas, vēlāk arī fagotus un citus instrumentus. Baroka laika orķestri bijuši gan mazi – vācu komponista un ērģelnieka Johana Sebastiana Baha (Johann Sebastian Bach) Kētenes galma orķestris (no 1717. gada) 18 mūziķu sastāvā, gan lieli – Arkandžello Korelli (Arcangelo Corelli) vadītais orķestris Romā, kurā 1691. gadā par godu pāvesta Inocenta XII (latīņu Innocentius XII) kronēšanai spēlēja 150 mūziķi, bet koncertā 1689. gadā – 80 mūziķi.

Kamerorķestru renesanse aizsākās 20. gs. kā reakcija uz gigantiski izaugušajiem simfoniskajiem orķestriem vēlīnajā romantismā, kad atgriešanās pie senās mūzikas, kuru izpildīja nedaudz mūziķu un nelieli orķestri mēmā kino vajadzībām, bija pamatota arī ar nestabilo ekonomisko situāciju. 1938. gadā dibināts Bernes kamerorķestris (Berner Kammerorchester), 1941. gadā – kamerorķestris Collegium Musicum Italicum, kas vēlāk tika pārdēvēts par “Romas virtuoziem” (I Virtuosi di Roma) un spēlēja itāļu baroka mūziku, 1945. gadā – Štutgartes kamerorķestris (Stuttgarter Kammerorchester) Karla Minhingera (Karl Münchinger) vadībā. 1950. gadā austriešu čellists un diriģents Nikolauss Harnonkūrs (Nikolaus Harnoncourt) izveidoja senās mūzikas ansambli Concentus Musicus Wien, kas pazīstams ar autentisku mūzikas instrumentu pielietojumu. Radās daudzi kamerorķestri, kas tika dibināti, lai atskaņotu seno mūziku ar autentiskiem mūzikas instrumentiem – atjaunotiem oriģināliem vai kopijām, piemēram, kamerorķestris English Baroque Soloists Londonā, ko 1978. gadā dibināja britu diriģents Džons Eliots Gārdiners (Sir John Eliot Gardiner).

Izmantojot nelielu stīgu instrumentu sastāvu un atsevišķus pūšaminstrumentus, plaši izplatīts klasiskā kamerorķestra repertuārs veidojās no Vīnes klasiķu – austriešu komponistu Jozefa Haidna (Franz Joseph Haydn), Volfganga Amadeja Mocarta (Wolfgang Amadeus Mozart) un vācu komponista Ludviga van Bēthovena (Ludwig van Beethoven) agrīno darbu atskaņojumiem, papildinot koncertu programmas ar 20. gs. komponistu jaunradītiem opusiem – vācu un krievu komponista Alfrēda Šnitkes (krievu Альфред Гарриевич Шнитке, vācu Alfred Schnittke) 2. koncerts vijolei un kamerorķestrim (Концерт № 2 для скрипки и камерного оркестра, 1966) un Dmitrija Šostakoviča (Дмитрий Дмитриевич Шостакович) 14. simfonija soprānam, basam un kamerorķestrim (Симфония № 14, Op. 135, 1969), skotu komponista Džeimsa Makmilana (James MacMillan) 2. simfonija kamerorķestrim (Symphony No. 2, 1999), amerikāņu minimālista Filipa Glāsa (Philip Glass) Koncerts harpsihordam un orķestrim (Concerto for Harpsichord and Orchestra, 2002), somu komponista Magnusa Lindberga (Magnus Gustaf Adolf Lindberg) 1. vijolkoncerts (Violin Concerto No. 1, 2006) un citi. Kamerorķestros, kuru nosaukumos ir vārds Sinfonietta, neskatoties uz skaitliski nelielu stīgu instrumentu grupu, sastāvā ir gan koka pūšaminstrumenti, gan metāla pūšaminstrumenti, gan sitamie instrumenti.

Modernā kamerorķestra pamatlicējs ir austriešu komponists Arnolds Šēnbergs (Arnold Franz Walter Schönberg) ar savu Kamersimfoniju op. 9 (Kammersymphonie für 15 Solo-Instrumente op. 9 & op. 9b, 1906); sastāvs: viena flauta, viena oboja, viens angļu rags, viena klarnete in Es, viena klarnete in B, viena basklarnete, viens fagots, viens kontrafagots, divi mežragi, divas vijoles, viens alts, viens čells un viens kontrabass. Tai pat gadā līdzīgam, nedaudz mazākam sastāvam amerikāņu komponists Čārlzs Aivzs (Charles Edward Ives) radīja skaņdarbu “Centrālparks tumsā” (Central Park in the Dark). Vēsturiska nozīme modernā kamerorķestra izveidē bija vācu komponista Paula Hindemita (Paul Hindemith) darbam “Kamermūzika Nr. 3” (Kammermusik Nr. 3, 1925) čellam un 10 solo instrumentiem – flautai, obojai, klarnetei, fagotam, mežragam, trompetei, trombonam, vijolei, čellam un kontrabasam, kā arī krievu komponista Igora Stravinska (Игорь Фёдорович Стравuнский) kamerkoncertam “Dambārtonas ozoli” (Dumbarton Oaks, 1938) flautai, klarnetei, fagotam, diviem mežragiem, trīs vijolēm, trīs altiem, diviem čelliem un diviem kontrabasiem.

Nozīmīgākie mūsdienu modernie kamerorķestri ir The Ensemble Modern (kopš 1980) Frankfurtē pie Mainas, kas iestudējis ungāru komponista Pētera Etveša (Peter Eötvös), amerikāņu komponistu Stīva Reiha (Steve Reich), Č. Aivza un Džona Keidža (John Cage), angļu komponista Marka Antonija Tērnidža (Mark-Anthony Turnage), vācu un argentīniešu komponista Maurīcio Kāgela (Mauricio Kagel) un citu autoru skaņdarbus, kā arī modernais kamerorķestris Avanti (kopš 1983) Somijā. Šo vadošo Eiropas Ziemeļvalstu kamerorķestri dibinājuši trīs izcili somu mūziķi – Esa Peka Salonens (Esa-Pekka Salonen), Olli Pohjola (Olli Pohjola) un Juka Peka Saraste (Jukka-Pekka Saraste).

21. gs. izcilākie kamerorķestri par saviem ierakstiem saņēmuši Amerikas Savienoto Valstu Nacionālās ierakstu mākslas un zinātnes akadēmijas (National Academy of Recording Arts and Sciences) Grammy balvu. Nominācijā “Gada kamermūzikas ierakstu albums” tie ir: Ņujorkas kamerorķestris Orpheus Chamber Orchestra par I. Stravinska mūzikas albumu Shadow Dances (2001); latviešu vijolnieks Gidons Krēmers un kamerorķestris Kremerata Baltica par albumu After Mozart (2002); franču komponists Pjērs Bulēzs (Pierre Boulez) un 1972. gadā Parīzē dibinātais kamerorķestris Ensemble InterContemporain (2006); kamerorķestris “Maskavas solisti” (Солисты Москвы) un tā vadītājs Jurijs Bašmets (Юрий Абрамович Башмет) par I. Stravinska un Sergeja Prokofjeva (Сергей Сергеевич Прокофьев) mūzikas albumu (2008).