Poreklo mikroskopa se može pratiti u 16. veku. Iako je koncept uvećanja i sočiva bio poznat vekovima, u to vreme je napravljen značajan napredak u razvoju optičkih instrumenata za uvećanje malih objekata.
Zasluge za izum složenog mikroskopa, koji koristi više sočiva za povećanje objekata, često se pripisuju holandskom naučniku Zachariasu Jansenu. Oko 1590. godine, Janssen i njegov otac Hans Janssen, koji su bili proizvođači naočara, konstruisali su mikroskop stavljanjem više sočiva u cijev. Ovaj rani mikroskop bio je značajan napredak jer je omogućio veće uvećanje i poboljšanu jasnoću u poređenju sa prethodnim uređajima za uvećanje.
Mikroskop Hansa i Zachariasa Janssena imao je ograničenje po tome što je patio od hromatskih aberacija, gde bi se različite boje fokusirale na različitim tačkama, što je rezultiralo mutnim slikama. Ovo ograničenje kasnije se pozabavio još jednim holandskim naučnikom, Antonie van Leeuwenhoek. Krajem 17. stoljeća, Leeuwenhoek je poboljšao dizajn mikroskopa i razvio vlastita moćna sočiva. Postigao je značajno povećanje i bio je prvi koji je posmatrao i dokumentovao mikroorganizme, poput bakterija i protozoa, koristeći svoje mikroskope.
Leeuwenhoekovi mikroskopi bili su jednostavni uređaji s jednim sočivom poznati kao "jednostavni mikroskopi" ili "Leeuwenhoekovi mikroskopi". Ovi mikroskopi su se sastojali od male, visokokvalitetne staklene sfere postavljene na metalnu ploču, sa uzorkom postavljenim na vrh igle. Pažljivim podešavanjem udaljenosti između uzorka i sočiva, Leeuwenhoek je postigao uvećanja do 270 puta.
Razvoj i usavršavanje mikroskopa nastavljeno je tokom stoljeća, uz doprinose drugih značajnih naučnika kao što su Robert Hooke i Ernst Abbe. Hookeova knjiga "Micrographia" objavljena 1665. godine prikazala je njegova zapažanja pomoću mikroskopa i popularizirala upotrebu mikroskopa u naučnim istraživanjima.
Danas su mikroskopi postali nezamjenjivi alati u različitim oblastima, uključujući biologiju, medicinu, nauku o materijalima i nanotehnologiju. Oni su evoluirali u visoko napredne instrumente koji mogu postići nevjerovatno visoke nivoe povećanja i rezolucije, omogućavajući naučnicima da istraže zamršene detalje mikroskopskog svijeta.