L'origen del microscopi es remunta al segle XVI. Tot i que el concepte d'augment i lents es coneixia des de fa segles, va ser durant aquest temps quan es van fer avenços significatius en el desenvolupament d'instruments òptics per augmentar objectes petits.
El mèrit d'inventar el microscopi compost, que utilitza múltiples lents per augmentar objectes, es dóna sovint al científic holandès Zacharias Janssen. Al voltant de l'any 1590, Janssen i el seu pare Hans Janssen, que eren fabricants d'ulleres, van construir un microscopi col·locant múltiples lents en un tub. Aquest primer microscopi va ser un avenç significatiu, ja que va permetre un augment més gran i una claredat millorada en comparació amb els dispositius d'augment anteriors.
El microscopi de Hans i Zacharias Janssen tenia una limitació, ja que patia una aberració cromàtica, on diferents colors s'enfocaven en diferents punts, donant lloc a imatges borroses. Aquesta limitació va ser abordada més tard per un altre científic holandès, Antonie van Leeuwenhoek. A finals del segle XVII, Leeuwenhoek va perfeccionar el disseny del microscopi i va desenvolupar les seves pròpies lents potents. Va aconseguir un augment notable i va ser el primer a observar i documentar microorganismes, com bacteris i protozous, amb els seus microscopis.
Els microscopis de Leeuwenhoek eren dispositius simples i d'una sola lent coneguts com a "microscopis simples" o "microscopis Leeuwenhoek". Aquests microscopis consistien en una petita esfera de vidre d'alta qualitat muntada sobre una placa metàl·lica, amb l'exemplar col·locat a la punta d'una agulla. Ajustant acuradament la distància entre la mostra i la lent, Leeuwenhoek va aconseguir augments de fins a 270 vegades.
El desenvolupament i el perfeccionament dels microscopis van continuar al llarg dels segles, amb contribucions d'altres científics notables com Robert Hooke i Ernst Abbe. El llibre de Hooke "Micrographia" publicat el 1665 va mostrar les seves observacions utilitzant microscopis i va popularitzar l'ús de microscopis en la investigació científica.
Avui dia, els microscopis s'han convertit en eines indispensables en diversos camps, com ara la biologia, la medicina, la ciència dels materials i la nanotecnologia. Han evolucionat cap a instruments altament avançats capaços d'aconseguir nivells increïblement alts d'ampliació i resolució, cosa que permet als científics explorar els detalls complexos del món microscòpic.