Mikroskopların temelini oluşturan ilk basit büyütecin Roger Bacon (1214–1294) tarafından yapıldığı ve bazı objelerin incelendiği bilinmektedir. Hollandalı bir gözlükçü olan Zacharias Janssen 1590 yılında, iki mercekten oluşan basit bir büyüteç yaparak, bazı objeleri 50x ve 100x büyütebilmiştir. Cornelius Drebbel ve Hans’ın da, 1590–1610 yılları arasında benzer tarzda bazı büyütme aletleri geliştirdikleri açıklanmıştır. Galileo Galilei (1564–1642), 1610 yılında, İtalya’da bir tüp içine yerleştirdiği bir seri mercekle daha fazla büyütme gücü elde etmiştir. Kepler, 1611’de iki mercekten oluşan bir büyütme aleti geliştirmiştir. Petrus Borellus (1620–1689), yaptığı büyüteçle uzakları daha iyi görebildiğini açıklamıştır. Robert Hooke (1635–1703) ve Nehemiah Grew geliştirdikleri büyütme aletleri ile (200x) bazı objeleri ve bitkileri incelediklerini açıklamışlardır. Robert Hooke 1665’de mikroskopla yaptığı incelemeleri kapsayan Mikrographia adlı eserinde yüksek organizmaların ve filamentöz mantarların mikroskobik görünümlerini çizmiş ve bunlar hakkında bilgi vermiştir. Athanasius Kircher (1602-1680), 32 defa büyütülebilen alet yardımı ile vebalı hastaların kanında bazı kurtçukları gördüğünü iddia etmiştir. Histolojinin kurucusu olarak tanınan İtalyan bilgin Marcello Malpighi (1628–1694), basit bir mikroskop yardımı ile akciğer dokusunu incelemiştir. Jan Swanmmer 1658’de, alyuvarları mikroskopla incelemiştir. Pierre Borrel (1620–1671), bakteriler görebildiğini iddia etmiştir. Hollandalı bir tüccar ve amatör bir mercek yapımcısı olan Antony van Leeuwenhoek (1632–1723), 200 defadan fazla büyütebilen ve iki metal arasına yerleştirilmiş bikonveks mercekten oluşan büyütme aleti ile yaptığı çeşitli incelemelerde mikroskobik canlılar dünyasını bulmaya başarmıştır. Bu nedenle kendisine mikrobiyolojinin kurucusu gözü ile bakılmıştır. Yaptığı çalışmalar arasında, kanal ve ark sularında protozoa, bir gece bekletilmiş yağmur sularında bakteri, diş kiri, biber dekoksiyonu, mantar, yaprak, salamander kuyruk, kan dolaşımı, seminal sıvı, idrar, gaita vs, materyaller esas konusunu oluşturmuştur. 1674’de tatlı suda yaşayan mikroorganizmaların bazılarını, 1680’de maya mantarlarını ve kendi dışkısında Giardia intestinalis olduğu kabul edilen protozoonları belirlemesi dikkati çeker. İlk bakterileri 1676 yılında görerek, şekil ve hareketlerini izlemiş ve şekillerini çizerek bu konuda hazırladığı 200’den fazla mektubunu Londra’daki “Phylosophical Transaction of the Royal Society”’ye göndermiş ve İngilizce olarak yayımlanması sağlanmıştır. Bu mektuplarında, özellikle diş kiri ve biber infusyonunda yaptığı muayenelerde milyonlarca küçük canlıya (hayvancıklara, animaculate) rastladığını da belirtmiştir. Araştırıcı aynı zamanda bakteriler yüksek ısıda tuttuğunda veya sirke ile muamele ettiğinde öldüklerini de belirtmiştir. Huygens, 1684'de, iki mercekli oküleri geliştirmiştir. Chester Moor Hall ve John Dalland, 1773'de, birbirlerinden bağımsız olarak, dispersiyonu düzelten mercekler geliştirdiklerini açıklamışlardır. J.N. Lieberkühn, 1739'da, A. van Leeuwenhoek'in mikroskobunu daha da geliştirmiştir. Chevalier, 1824'de, mikroskopta birçok mercekleri bir araya getirerek başarılı olarak kullanmıştır. J.J. Lister, 1830'da, modern mikroskobun prensiplerini koymuştur. Ernest Abbe (1840–1905), 1870'de, akromatik objektif ve kondansatörü yapmış ve kullanmıştır. A. Abbe ve Carl Zeiss (1816–1866), apokromatik mercek sistemini bulmuşlardır. Andrew Ross (1798–1853), 1843'de binoküler mikroskobu yapmıştır. J.J. Woodvard, 1883-1884'de, mikroskop yardımı ile fotoğraf çekmeyi, Heimstadt, Carl Reichert (1851–1922) ve Lehmenn, ilk olarak fluoresans mikroskobu yapmayı başarmışlardır. Louis de Broglie elektron mikroskobun esasını bulmuştur. Max Knoll ve Ernst Ruska ilk elektron mikroskobu yapmışlardır (1933).