Австралийским аборигенам свойства мелалеуки были известны давно. Когда весь остальной мир считал её лишь сорным растением, они пользовались листьями для заживления ран. В Европе растительный материал появился предположительно в 1927 году и очень скоро завоевал признание как ценное антисептическое средство. Сами английские поселенцы, имевшие весьма ограниченный запас медикаментов, последовали примеру аборигенов и стали использовать растение в лечебных целях. Масло чайного дерева - достаточно новое ароматерапевтическое средство, но популярность его быстро растёт благодаря иммуностимулирующим свойствам.
В Австралии, США и Франции ведётся интенсивное изучение его противоинфекционных и противогрибковых свойств, особенно в плане лечения кожных заболеваний.
В ходе Второй мировой войны масло включалось в индивидуальные медицинские комплекты солдат, воевавших в тропических условиях, а также применялось на заводах по производству боеприпасов при лечении кожных повреждений.
Масло активно используется в хирургической и зубоврачебной практике, входит в состав мыла, дезодорантов, дезинфицирующих средств и освежителей воздуха.