Впервые предки коми (древнепермская этнолингвистическая общность) обнаруживаются исследователями во II тыс. до н. э. в районе впадения в Волгу Оки и Камы. Позднее происходит распространение древних пермян на север, в Прикамье.

В I тыс. до. н. э. (железный век) на территорию современной Республики Коми проникают предки зырян. В IV—VIII вв. н. э. на Северо-Востоке Европейской части России (территория современного расселения коми) известна ванвиздинская культура, носители которой предположительно говорили на финно-пермских языках. Кроме того, в первой половине I тыс. н. э. древнепермская этнолингвистическая общность разделяется на предков коми и удмуртов. Центром обитания общности коми было Прикамье. В последней четверти I тыс. н. э. произошёл распад этой общности. Часть населения мигрировала в бассейн Вычегды, где смешалась с носителями ванвиздинской культуры. На Выми и нижней Вычегде, очевидно, главным элементом стали ванвиздинцы, а на Сысоле и верхней Вычегде доминирующим элементом стали переселенцы из Прикамья. В результате взаимодействия сложилась вымская культура (IX—XIV века), соотносимая с летописной Пермью Вычегодской.

В результате дальнейшего развития племен прото-коми сформировалась вымская культура (IX—XIV века), которая имела связи с родановской культурой. Прото-коми имели устойчивые торговые и культурные связи с финно-уграми Прибалтики, волжскими булгарами, Древнерусским государством и степными иранскими народами. В последний период существования вымской культуры на неё оказали значительное влияние именно южные соседи. В последнее время её существования происходит мощное воздействие культуры восточных славян.

С усилением древнерусского влияния в XII веке Пермь подпадает под власть Новгородской республики. Появляются первые смешанные русско-коми семьи. С XIII века начинается значительная славянская (новгородская и северо-русская, то есть, суздальская, а затем ростовская) колонизация Перми, которая, несмотря на обложение данью местного населения, имела положительное культурное значение. Об этом чётко сигнализирует археология — именно в это время курганный способ захоронения постепенно заменяется христианским погребением, многобожие как господствующее до сих пор верование среди зырян соседствует с православием, а в быту зырян появляются немало новаций.

В XV—XVI веках под давлением славяно-русской колонизации Севера этнический массив коми сдвинулся в восточном направлении. Коми население исчезло в низовьях Вашки, на Пинеге, нижней Вычегде, Виледи, Яренге, нижней Лузе. Зыряне стали первым финно-угорским народом, перешедшим под власть Москвы, причём это произошло таким образом, что историк и этнограф коми, поэт Г. С. Лыткин задаётся вопросом: «в недоумении тщетно предлагаешь себе вопрос: когда совершился переход зырянской страны из-под власти Великого Новгорода под власть Москвы».

С этого времени вплоть до начала XX в. происходило непрерывное расширение этнической территории коми. В XVI—XVII вв. коми заселили верхнюю Вычегду, а в XVIII—XIX вв. — Печору и Ижму.

В процессе взаимодействия с окружающими этносами в состав коми вошли ассимилированные группы вепсов, русских, ненцев и манси. Это отразилось на антропологическом облике и отдельных компонентах культуры коми, привело к образованию в составе коми отдельных этнолокальных групп. В XVI—XVII вв. на территории коми известно несколько административных образований — волостей и земель: Удорская волость, Глотова слобода, Вымская земля, Сысольская земля, Ужгинская волость и ряд других. В XVII в. коми сосредоточивались в Сольвычегодском, Яренском и Пустозерском уездах.

Завершение формирования народности коми-зырян относится к XVII—XVIII вв. В XVII—XIX веках происходит переселение значительных групп коми на Урал, в Сибирь и на Дальний Восток.

По сведениям 1865 года, опубликованным в «Алфавитноми списке народов, обитающих в Российской Империи», коми-зыряне общей численностью 120 000 человек проживали на территории Мезенского уезда Архангельской губернии, Усть-Сысольского и Яренского уездов Вологодской губернии, а также разбросанно среди сельского населения Сольвычегодского уезда.