現今的數碼顯微鏡市場百花齊放，約在四百年前眼鏡片工匠們開始創制放大鏡，當時的放大鏡倍數只有3-5倍。但是這種原始的嘗試已將人類的視力引向了微觀世界的廣闊領域。由此人們開始探索物質世界的微細構造。在這種欲望下，人類從簡單的單透鏡學會組裝透鏡具組，甚至學會透鏡具組，棱鏡具組的綜合使用。就這樣最原初的顯微鏡創造出來了。這類工具促進了幾何光學，變換光學和光諧學的理論知識的進展。在實踐中，霍克，列文虎克，馬爾辟基，格拉夫已用放大數百倍的顯微鏡發現了植物細胞，動物的精子，紅細胞，胃，肺的組織結構，以及卵泡的發育過程。

7世紀末葉到18世紀初葉荷蘭物理學家惠更斯為顯微鏡的發展做出了接觸的貢獻。目前市場出售的惠更斯目鏡就是現代多種目鏡的原型。這時的光學顯微鏡已初具現代顯微鏡的基本結構。

19世紀末德國學者阿貝奠定了光學顯微鏡的成像原理。從此能夠制造和使用油沁系物鏡使光學顯微鏡的分辨本領已達到最高極限。

由于觀察手段的進步，在動物組織，植物組織和細菌學等領域里出現了許多重大的發展。最終導致被恩格斯譽為19世紀最偉大的三大發現之一的細胞學說被德國學者施旺和施萊登所奠定。這就是說，促使醫學，生物學進入新的細胞水平的基礎學科-細胞學的最基本手段就是這種光學顯微鏡。

20世紀中葉制造的以短波長，高能量的光線做光源的熒光顯微鏡和紫外光顯微鏡的基本機構仍是傳統顯微鏡。只是由于光源的波長的縮短而提高了顯微鏡的分辨本領。沿著這個方向的革命性進展應算電子顯微鏡的出現。其實電子顯微鏡的基本結構原理仍與光學顯微鏡相同。只是他的光源是高能電子束，從而聚光鏡和透鏡是強大的電磁感應圈。

從前人類的視力借助于光學顯微鏡能分辨相距萬分之三毫米((3X10'mm)的兩個質點的話，那么應用電子顯微鏡已能分辨出相距一千萬分之一毫米((1X1。一’mm)的兩個質點。如果說19世紀20年代人們已清楚地觀察過動植物細胞的微細結構，已確認細胞里面的核、核仁、線粒體、高爾基器、中心體、吞噬泡等細胞小器官和細胞里的各種包涵體、色素顆粒及寄生物的話，那么20世紀50年代已經能辨認組成這些小器官的各類膜系統，甚至能辨認組成膜系統的分子層次及酶蛋白質亞基結構了。總之能辨認亞細胞結構甚至可以說超微結構。

顯徽鏡結構的發展同日益進展的處理細胞結構的固定劑、染色技術相互補充著，給予現代醫學、生物學開拓著日益廣闊的發展前景。尤其核酸和蛋白質的化學分析技術的進展配合顯徽鏡技術的發展，將人類視力已引向分子生物學、分子細胞學、分子免疫學和分子遺傳學的領域里了。

電子顯微鏡已被分子生物學家當作一種強有力的研究手段而廣泛應用。但是電子顯微鏡只適用于細胞死后的形態學觀察。活細胞的增殖、分化、細胞的能量代謝、細胞游走運動、吞噬活動等動態觀察，仍需先進的染色技術和光學顯微鏡技術。