字母解釋法在業餘無線電通信中被廣泛使用，由於業餘電臺的輸出功率低及電波傳播的複雜因素，所接收到的語言信號失真或衰落的現象嚴重，影響了信息的解析和辨識。特別在DX通信時，有些非英語區口音不同，通話時容易發生許多誤聽差錯，為了解決這些問題，全世界的電臺在話音通信中均採用字母解釋法，對呼號、姓名或QTH(電臺地點)等中的字母及數字採用這種解釋方法，以避免發生誤會。
1927年，國際電信聯盟（ITU）在國際無線電大會上，規範並通過了第一個被國際認可的字母解釋法，用於海上通訊服務，對無論持何種母語的無線電操作員之間通信，這個字母解釋法提高了海上船舶的航行安全。1932年，ITU對它進行了部分修改，並由國際飛航委員會（ICAN，國際民航組織ICAO的前身），開始用於民用航空通信。
1941年，第二次世界大戰期間，英軍和美軍等盟軍各自使用的字母解釋法不同，但由於盟軍聯合作戰的軍事需求，於是盟軍統一了字母解釋法，例如「A」被統一解釋為「able」、「B」被統一為「baker」等等，1946年國際民航組織召開會議通過了延續使用戰時被統一的這套字母解釋法（因為第二次世界大戰後，許多飛行和地勤人員都來自盟軍退役人員），但人們又認識到，在這套字母解釋法中個別字母的解釋只與英語地區相關，這似乎對非英語地區不利，於是，為了針對南美和加勒比海等地區，所以在本次會議上，國際民航組織又批准了第二套字母解釋法（「A-Ana」、「B-Brazil」等）同時使用。
由於兩套字母解釋法的並存，1947年國際航空運輸協會（IATA）在尼斯的技術會議上，向國際民航組織提交了「建議確定單一通用的字母解釋法」提議。1949年前後，與國際民航組織語言部門協作的美國蒙特婁大學讓保羅維奈教授通過研究後，經國際民航組織通信專家和所有國際民航組織成員國政府的協商意見，一個全新的國際民用航空字母解釋法於1951年11月1日開始正式實行。
但這之後又出現了問題，一些用戶開始投訴，因為這些人認為，在這套字母解釋法中，還存在很多不足。1952年，國際民航組織便決定在及其成員國（通過航空公司，飛行員，空中交通管制等）做進一步的研究和儘可能的客觀實際測試，測試結果來自31個國家（但主要還是在加拿大、英國和美國進行）。最終的結論雖然證實了原有字母解釋法基本穩健，但還是修改了其中五個字母的解釋法，即C，M，N，U和X被替換成了Charlie, Mike, November, Uniform and X-Ray。
1956年3月1日起至今，國際民航組織將這套字母解釋法正式稱為「國際無線電字母解釋法」或「北約國際字母解釋法（NATO phonetic alphabet）」。許多國際和國家組織，包括北大西洋公約組織（北約）、國際電信聯盟（ITU 1959年開始實施）、國際海事組織（IMO）、美國聯邦航空管理局（FAA）、美國無線電轉播聯盟（ARRL）等陸續開始實施。