No século XVI, o aperfeiçoamento dos sistemas de lentes, expandiu-se. Antonie Van Leeuwenhoek e Zacharias Jansen, fabricantes de óculos, desenvolveram os primeiros microscópios simples e compostos, respectivamente. Estes aparelhos utilizavam a luz reflectida pelo objecto fortemente iluminado. Vários modelos foram a seguir construídos, entre os quais alguns de valor histórico, como por exemplo, o de Robert Hooke.
Os microscópios óticos modernos são descendentes sofisticados do microscópio composto de Hooke e muito mais poderosos do que os pequenos instrumentos usados pelos cientistas no início do século XVII. Estão dotados de 2 sistemas de lentes de cristal (oculares e objetivas) que produzem ampliações de imagem que vão em geral de 100 a 1000 vezes, deste modo revelando detalhes, até então invisíveis para a nossa visão.
O microscópio eletrónico foi inventado no início dos anos 30, por Ernest Ruska e Max Knoff. Esses instrumentos utilizam feixes de eletrões e lentes eletromagnéticas, em vez da luz e das lentes de vidro, permitindo ampliações até um milhão de vezes.
Hoje em dia há 3 tipos básicos de microscópio eletrónico: transmissão (para observação de cortes ultrafinos), varrimento (para observação de superfícies) e tunelamento (para visualização de átomos).
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