Dentro do cenário do rock alternativo britânico do início dos anos 1990, Stereolab apresentou um estilo peculiar. Combinando o pop melódico dos anos 60 com o chamado art rock, mais precisamente o krautrock de bandas como Faust e Neu!, o grupo construiu uma extensa discografia absorvendo outras influências, como a bossa nova, o que resultou num pop retrô-futurista, criando uma identidade própria na sonoridade do grupo.
A banda foi formada em 1990 pelo inglês Tim Gane (guitarra, teclados) e a francesa Laetitia Sadier (voz, teclados, guitarra, trombone), que escreve e canta em francês e inglês. Ambos tinham sido membros da banda McCarthy. No inicio da carreira, a dupla trabalhou com o baterista Joe Dilworth (Th' Faith Healers) e o baixista Martin Kean (Chills). Ocasionalmente, Gina Morris colaborou nos vocais de apoio.
O primeiro álbum do Stereolab, Peng!, foi lançado pela Too Pure Records em 1992, quando o a banda ganhou dois novos integrantes oficiais, Mary Hansen (teclados, vocais) e Andy Ramsay (bateria).
Tendo na formação Gane, Sadier, Hansen, Ramsay, o guitarrista Sean O'Hagan e o baixista Duncan Brown, a banda lançou em 1993 o disco The Groop Played Space Age Batchelor Pad Music, que foi bem comentando, levando a banda a assinar com a Elektra Records.
Pela Elektra Records, a banda lançou uma série de álbuns entre 1994 e 2004, com destaque para Emperor Tomato Ketchup (1996). Após, as gravações desse disco, o baixista Duncan Brown foi substituído por Richard Harrison. Ainda nos anos 90, o Stereolab lançou os álbuns Dots and Loops (1997) e Cobra and Phases Group Play Voltage in the Milky Night (1999).
Em 2001, saiu o disco Sound-Dust. Em dezembro de 2002, Mary Hansen morreu aos 36 anos de idade quando andava de bicicleta e foi atropelada por um caminhão. O primeiro álbum sem Hansen, Margerine Eclipse', saiu em 2004. Esse disco teve poucas vendas, o que levou a gravadora Elektra a encerrar o contrato com a banda.
Fab Four Suture, uma compilação de singles que foram lançados pelo Stereolab entre 2005 e 2006, chegou pela Too Pure Records em 2006. Em 2008, um novo álbum de estúdio, Chemical Chords, foi lançado pelo selo 4AD. Com faixas gravadas nas sessões de Chemical Chords, o décimo álbum, Not Music, chegou em 2010.
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