המיקרוסקופ הוא אחת ההמצאות הגדולות ביותר של האנושות. לפני המצאתו, הרעיונות האנושיים על העולם הסובב אותם היו מוגבלים לשימוש בעין בלתי מזוינת, או החזקת עדשות כדי לעזור לראות בעין בלתי מזוינת.
מיקרוסקופים פתחו עולם חדש לגמרי בראייה האנושית, כשראו לראשונה את פעולתם הפנימית של מאות בעלי חיים וצמחים זעירים "חדשים", מגוף האדם ועד לסיבים צמחיים. מיקרוסקופיה גם עוזרת למדענים לגלות מינים חדשים ומסייעת לרופאים לטפל במחלות.
המיקרוסקופים הראשונים יוצרו בהולנד בסוף המאה ה-16. הממציאים היו יאס ג'נסן, אופטיקאי הולנדי או מדען הולנדי אחר, הנס ליפש, שיצר מיקרוסקופים פשוטים עם שתי עדשות אך לא ערך תצפיות חשובות עם המכשירים הללו.
שני אנשים החלו מאוחר יותר להשתמש במיקרוסקופים במדע. הראשון היה המדען האיטלקי גלילאו גליליי. הוא תיאר לראשונה חרק דרך מיקרוסקופ אחרי העיניים המורכבות שלו. השני היה סוחר הפשתן ההולנדי Leeuwenhoek (1632-1723), שבעצמו למד לחדד עדשות. בפעם הראשונה, הוא תיאר צמחים ובעלי חיים זעירים רבים שאינם נראים לעין בלתי מזוינת.
בשנת 1931, ארנסט רוסקה חולל מהפכה בביולוגיה על ידי פיתוח מיקרוסקופ אלקטרונים. זה מאפשר למדענים לצפות בעצמים קטנים כמו מיליוניות המילימטר. בשנת 1986 הוענק לו פרס נובל.