世界上第一台显微镜是荷兰人詹森于1604年创制的。詹森的显微镜仅仅是由两个凸透镜组成，放大的倍数只有10~30倍。虽然这种显微镜的生物学价值不太大，但这一成就却标志着对光学放大装置的研究已发展到了一个新水平。 1665年英国物理学家罗伯特·虎克用放大40～140倍的复式显微镜观察了木栓组织的细胞壁，发现软木薄片上有许多蜂窝状小室，并绘制了木栓的显微图象，撰写出版了《显微镜图志》一书。
1677年荷兰科学家列文虎克利用自制的显微镜观察了人和哺乳动物的精子，后来又陆续发现了红细胞和细菌等。他一生磨制了550个透镜，装配247架显微镜，为人类创制了一批宝贵的财富。至今保存下来的还有9架。1695年，荷兰人惠更斯又创造了惠更斯目镜，使显微镜在许多国家风行一时。 近几十年来由于现代科学技术的飞速发展，显微镜的研究和制造技术进展很快，精密度和分辨力不断加强，已制造出各种类型的高性能显微镜。不仅有我们常用的明视野显微镜，还有暗视野显微镜、相差显微镜、倒置显微镜、荧光显微镜、乃至电子显微镜等，对生物科学的发展起到了极其重要的作用细胞的发现应归功于罗伯特·虎克。1665年他用自制的显微镜发现了软木薄片上的许多蜂窝状小室，并首创了细胞一词。是他第一次看到了细胞的轮廓，并绘制了图像，这个图像作为第一个细胞模式图载入细胞学史册 1824年，迪特罗谢明确指出：“一切组织，一切动植物器官，实际上仅由形态不同的细胞所构成。”之后，德国植物学家施来登和动物学家施旺根据各自的研究，分别于1938年和1937年提出了细胞学说，并由施旺加以定义化。也就是说，细胞学说是由施来登和施旺共同创立的。迪特谢罗也不失为细胞学说的奠基人之一。 1858年，病理学家菲尔霍明确提出了“细胞来自细胞”的观点。 完整的细胞学说包括以下主要内容：细胞是多细胞生物的最小结构单位。对单细胞生物来说，一个细胞即是一个个体；对多细胞生物来说，它的每个细胞是代谢活动的基本单位，执行特定的功能；细胞只能由细胞分裂而来。
细胞学说使千变万化的生物界通过具有细胞结构这个共同特征而统一起来，有力的证明了生物界的统一性，从而为达尔文的进化论奠定了重要的科学基础。恩格斯给予细胞学说很高的评价，把它列为19世纪自然科学的三大发现之一。
