对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识。1590年，荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。1610年前后，意大利的伽利略和德国的开普勒在研究望远镜的同时，改变物镜和目镜之间的距离，得出合理的显微镜光路结构，当时的光学工匠纷纷从事显微镜的制造、推广和改进。
17世纪中叶，英国的罗伯特??胡克和荷兰的列文虎克，都对显微镜的发展作出了卓越的贡献。1665年前后，胡克在显微镜中加入粗动和微动调焦机构、照明系统和承载标本片的工作台。这些部件经过不断改进，成为现代显微镜的基本组成部分。
1673至1677年期间，列文??虎克制成单组元放大镜式的高倍显微镜，其中九台保存至后世。胡克和列文??虎克利用自制的显微镜，在动、植物机体微观结构的研究方面取得了杰出的成就。
刘和既然能够用高纯度的水晶片制造出望远镜，也就能够捣鼓出一台古典光学显微镜。虽然放大的倍数有限，但对于一些形体较大的微生物，已经可以透过镜片进行观察。