Zunächst war Leybold als Kommissions- und Speditionsgeschäft für Medizingläser, Salbentöpfe, Thermometer und Waagen tätig. Der Siegeszug der Vakuumtechnologie begann im Jahr 1906 durch die Zusammenarbeit mit Dr. Wolfgang Gaede, Professor für Physik in Karlsruhe. Unter anderem brachte sie Innovationen hervor, deren Bedeutung heute noch sehr hoch sind, wie etwa die Erfindung der Molekularluftpumpe, das Grundprinzip der Turbomolekularpumpe (1911) sowie die Nutzung der Diffusionspumpe (1913). 1931 trat bei E. Leybold’s Nachfolger mit Dr. Manfred Dunkel ein Geschäftsführer an, der das Unternehmen erfolgreich und lange (bis 1967) leitete. Die Epoche war prägend, auch weil die Vakuumtechnik in dieser Zeit zunehmend industriell genutzt wurde. Bereits in den Jahren 1948 und 1955 sicherten sich die Metallgesellschaft AG sowie die Degussa AG Beteiligungen an E. Leybold’s Nachfolger. Daraus ergaben sich Synergien, die den Erfolg auf den Weltmärkten sicherten und 1967 zur Fusion von E. Leybold’s Nachfolger und der Heraeus Hochvakuum GmbH führten.
Die 1980er Jahre waren geprägt durch starkes Wachstum. Noch im selben Jahr erfolgten grundlegende Umstrukturierungen in den Eigentumsverhältnissen: Die Metallgesellschaft schied als Gesellschafter aus und auch W.C. Heraeus trennte sich von den Anteilen – alleiniger Gesellschafter war nun die Degussa. Als „Leybold AG“ wurde die Zentrale nach Hanau verlagert. Mit der Öffnung des Eisernen Vorhangs im Jahr 1989 und ökonomischen Verwerfungen der westlichen Industriestaaten geriet die neue Leybold AG in große wirtschaftliche Turbulenzen, in deren Folge die Degussa 1994 ihre Anteile an die Oerlikon-Bührle Gruppe verkaufte und Leybold 1995 mit der Balzers AG zur Balzers und Leybold Gruppe zusammengeführt wurde. Im Jahr 2000 erfolgte die Umbenennung der Oerlikon-Bührle Gruppe in UNAXIS. 2006 erfolgte die Umbenennung des UNAXIS Konzerns in Oerlikon. Leybold firmierte bis zum Verkauf an Atlas Copco 2016 als Oerlikon Leybold Vacuum. Leybold ist heute Teil des Geschäftsbereichs Vacuum Technique von Atlas Copco.