他把磨制镜片、组装显微镜作为业余的消遣。做商人，那是为了生计；做实验，那是他的游戏。列文虎克用自制的显微镜发现了一个微观的世界，一个人们从未见过的世界。这使他异常兴奋。我们见惯了大自然的美，有了显微镜才发现，那个微观的自然世界也很动人、也很美！列文虎克怀着极大的兴趣观察了许许多多东西的“细节”。唾液、尿液、叶片、牛粪等，都成了他的观察对象。他破天荒第一次利用显微镜观察到细菌，打破了数百年来人们的迷信猜测，开辟了征服传染病的新纪元。
显微镜的历史，就是不断提高分辨率的历史：使越来越小的样本细节，能够在眼睛上形成1’以上的视角。科学家渐渐认识到，光学显微镜的分辨率与照明辐射的波长成正比。照明辐射的波长越短，显微镜的分辨率越高。可见光的波长为400纳米～760纳米。现代光学显微镜的最大有效放大倍数可以达到2000，能够分辨200纳米的物体，可以看到最小的细菌。多数病毒比细菌小得多，使用光学显微镜就无法观察了。
电子显微镜的诞生
人们对光的认识也在不断深化。1864年，麦克斯韦把全部电磁现象归结为一组数学方程，推论出自然界存在电磁波，指出光只是波长在一个很小范围内的特殊的电磁波。
1878年人们认识到，光学显微镜的分辨率在理论上是有限度的。科学家知道，为了提高分辨率，必须采用波长更短的“辐射”来照射样品。1905年，26岁的爱因斯坦发表了题为《关于光的产生和转化的一个启发性观点》的论文，首次揭示了光子的波粒二象性。1921年，爱因斯坦获得诺贝尔物理学奖，就是因为这篇论文的成就。1923年夏天，32岁的德布罗意提出，一切实物粒子都具有波动性；1924年，他给出物质波波长的计算公式，实物粒子动量越大，它的波长就越短。德布罗意获得1929年诺贝尔物理学奖。
