我国是早生产玻璃的，早在公元前我们就有了制造透镜技术，当时材料是水晶；13世纪，马可波罗将这个技术带到欧洲，然后运用当时欧洲的人造玻璃制造透镜，运用到眼镜上，这就是单式显微镜的雏形。
显微镜是人类各个时期伟大的发明物。在它发明出来之前，人类关于周围世界的观念局限在用肉眼，或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里。人们次看到了数以百计的“新的”微小动物和植物，以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。
早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者可能是一个叫做札恰里亚斯·詹森的荷兰眼镜商，细说起来，詹森父子发明显微镜，还带有一定的偶然性呢！事情的经过是这样的：1590 年，一个晴朗无风的早晨，詹森的楼顶上闲玩。无意中，他把两片凸玻璃片装到一个金属管子里，并用这个管子去看街道上的建筑物，奇怪的事情发生了，教堂高塔上大公鸡的雕塑比原来大了好几倍，这个意外的发现，使詹森兴奋起来，他高兴地跑下楼去，把父亲也拉上楼来观看，一起和他分享这种新发现带来的愉快。但是人们只是把它当作玩具，并没有把它应用在科学研究上。这种显微镜结构简单，放大倍数不高，只有 10 ～ 30 倍，可以观察一些小昆虫，如跳蚤等，因而有人称它为“跳蚤镜”。
世界上台复式显微镜是1595年荷兰的磨镜师詹森(Janssen)发明了个简陋的复式显微镜。这个显微镜是由三个镜筒连接而成。其中中间的镜筒较粗，是手握的地方。另外两个镜筒分别插入它的两端，可以自由伸缩，从而达到聚焦的目的。镜头两个，都是凸透镜，分别固定在镜筒的两端。物镜是一个只有一个凸面的单凸透镜。目镜是一个有两个凸面的双凸透镜。当这个显微镜的两个活动镜筒完全收拢时，它的放大倍数是3倍；当两个活动镜筒完全伸出时，它的放大倍数是10倍(其实这也是早的变焦镜头)。
伽利略早把这种显微镜用于科学研究工作。 1610 年前后，他用复式显微镜研究昆虫，观察到了昆虫的复眼。
19世纪由于显微镜的发明，植物解剖研究也得到复活。虎克，马尔比基，雷文雷克等都曾用显微镜观察到植物细胞，但他们对细胞的理解还没有上升到系统学说的程度。1831年一个伦敦医生发现植物细胞具有细胞核，捷克人浦肯野观察到了母鸡卵中胚核，但所有这些都没有得到足够多的认识。这些结果由耶拿大学的植物学家马提阿斯﹒施莱登结为细胞学说，即细胞是一切植物的基本生命单位。奥多尔﹒施旺于1939年将细胞学说扩展到动物界，即细胞是一切生命的基本活动单位。细胞学说论证了整个生物界在结构上的统一性，以及在演化上的共同起源。这一学说推动了生物学的发展，并为辩证唯物论提供了自然科学的基础。细胞学说被恩克斯称为19世纪的三大发明，这里充分说明了显微镜作为研究手段对现代生物学和自然科学研究的推动作用。
显微镜不仅应用于生物学领域，在医学、物理学、化学等其他领域的应用也很广泛，已经成为人们了解微观世界不可缺少的工具。显微镜的每一个进步都能带来以上各学科的进展，所以显微镜经常被人们认为是科技进步的代表。
时到，显微镜的种类与用途已包罗万象，新显微镜层出不穷，它的发展更加推动了科学的进步。
