在17世纪，人们发现把两块凸透镜组合起来，能明显的提高放大能力，这种装置就是显微镜的前身。第一架真正的显微镜，是用一片凸透镜和一片凹透镜重叠起来组合而成，又称为复式显微镜，是荷兰眼镜匠詹森父子制成的，后来经意大利天文学家伽利略加以改良，显微镜才有了更佳的效果。
最初的显微镜很简单，只能放大50-200倍，以后又不断改进，逐渐发展。光学显微镜可以把物体放大到1500倍左右，能够观察到细菌的形状。
1932年，德国科学家诺尔和鲁斯卡在柏林制成了世界上第一台电子显微镜。电子显微镜用电子束代替光束，用磁场代替透镜来观察细微物体。电子显微镜一下子把放大倍数提高到1万倍。到20世纪90年代，世界上已经研制出放大率200万倍的电子显微镜，人们利用它看到了物质的内部的精细结构。看见所有物质都是由一些肉眼看不见的极小极小的微粒组成的，发现了原子世界。1983年，人们发明了扫描隧道显微镜。这种显微镜比电子显微镜更先进。自从扫描隧道显微镜发明后，世界上便诞生了一门以0.1纳米至100纳米这样的尺度为研究对象的新学科，这就是纳米科技。
