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19世纪60年代以来，随着中西方学者对CAPM模型的深入探究，涌现出大量优秀的研究及实证分析成果。西方的早期研究结果大多是支持这一模型，如布莱克（Black）、詹森（Jensen）、斯科尔斯（Scholes）、法玛（Fama）和麦克白（Macbeth）等等。大多数的实证分析发现，回归得出的β值大于零，即意着股票的平均收益率与β值呈正向关系，同时M-D分析法适用于资产的市场组合。
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1971年3月Blume提取1926年到1968年纽约证券市场上所有的股票，以此为样本数据加以分析整合，最终在《金融学刊》上发表‘论风险的衡量’的学术报告。Blume计算出各个期间的β系数值，再根据统计学的理论方法，对各个股票和不同的股票投资组合的β系数进行稳定性的分析[3]。他得出以下结论[4]：(1)在一个时期内估计出来的风险系数是其未来估计值的有偏估计值(2)组合估计值越大,未来的贝塔系数能被更准确地预测(3)高贝塔系数的股票在下一期的贝塔系数被动相对较小,而低贝塔系数的股票在下一期间内则变动较大,并且低风险股票组合的贝塔系数表现出的回归趋势比高风险股票组合的贝塔系数更为显著。26150
布莱克（Black，1972）在《限制借贷条件下的资本市场均衡》一文中指出：由于通货膨胀的存在，真正的无风险利率是不存在的，因此布莱克认为，CAPM模型的基础本身就存在问题[5]。但CAPM模型还是普遍地得到了应用。论文网
1981年，Bane通过对不同规模的公司股票与风险补偿收益之间关系的分析，发现：通过对不同资产规模的公司进行分类所形成的资产组合带来的风险补偿利润与其公司的规模成反比，即公司规模较大的股票组合其样本收益较低，而规模较小的样本收益反而较大，也就是所谓的公司规模效应。
随着CAPM模型的发展，还有其他补充理论的出现，如Basu的市盈率效应、Keim股票收益的一月效应等等。在众多理论中，对CAPM模型适用性检验最富盛名的要数Fama和French。他们对CAPM模型中出现的异常情况进行分析总结，并建立了包括规模和净市值比的双因素模型。
自20世纪90年代至今，我国证券市场也经历了较长的发展时间，在此期间我国学者也进行了大量的研究及实证分析，用CAPM模型来分析我国股票市场风险与收益的关系。
1996年，施东辉第一次运用CAPM模型在中国股票市场进行实证分析。通过对1993年到1996年期间50只股票的分析发现：样本股票所包含的系统风险占总风险高达81.37%，同时样本股票的价格波动也较大，远高于西方国家的平均水平[6]。由此施东辉认为：在我国的股票市场中采用组合形的资产持有方式，以此希望分散非系统风险的可能性较低。
2011年，河海工业大学的张文强在上海股票市场选取了50只股票作为样本对象，对其β系数进行时间序列分析，发现CAPM模型符合线性相关的特点，但却是呈现负相关的情况，说明我国股市风险较高却收益较低的不合理情况。2014年闵梓耕通过对A股市场的股票进行分析发现：不存在正的无风险收益且市场上系统风险与收益存在正相关，这与CAPM理论假设不相符合, 其他风险因素在股票定价中起着重要作用[7]。2014年，李金凤对我国创业板块的股票进行了定价分析，通过对不同股票的β系数与其系统风险的回归分析发现：股票代码额预期收益与其系统风险之间的正向关系不成立，在增加非系统风险进行研究后所得的结果虽然拟合优度有所提升，但仍不够显著，解释能力不足。国内针对CAPM模型的分析不再一一罗列，通过对国内学者的研究分析发现，不同研究对象及不同的时间段的股票，其研究结果也各异。大多数研究结果都否定了CAPM模型的适用性，但随着各项法律、法规和交易制度不断完善、投资渠道不断多样化、经济不断地活跃，对CAPM模型进行新的检验是十分必要的。