Mikroskoobi päritolu võib ulatuda 16. sajandisse. Kuigi suurenduse ja läätsede mõiste oli tuntud juba sajandeid, tehti just selle aja jooksul olulisi edusamme väikeste objektide suurendamiseks mõeldud optiliste instrumentide väljatöötamisel.
Objektide suurendamiseks mitut objektiivi kasutava liitmikroskoobi leiutamise au omistatakse sageli Hollandi teadlasele Zacharias Janssenile. Umbes 1590. aastal konstrueerisid Janssen ja tema isa Hans Janssen, kes olid prillide valmistajad, mikroskoobi, asetades torusse mitu läätse. See varajane mikroskoop oli märkimisväärne läbimurre, kuna võimaldas varasemate suurendusseadmetega võrreldes suuremat suurendust ja paremat selgust.
Hans ja Zacharias Jansseni mikroskoobil oli piirang, kuna see kannatas kromaatilise aberratsiooni all, kus erinevad värvid fookusid erinevatesse punktidesse, mille tulemuseks olid udused pildid. Seda piirangut käsitles hiljem teine Hollandi teadlane Antonie van Leeuwenhoek. 17. sajandi lõpus täiustas Leeuwenhoek mikroskoobi disaini ja töötas välja oma võimsad läätsed. Ta saavutas märkimisväärse suurenduse ning oli esimene, kes vaatles ja dokumenteeris oma mikroskoopide abil mikroorganisme, nagu baktereid ja algloomi.
Leeuwenhoeki mikroskoobid olid lihtsad ja ühe läätsega seadmed, mida tunti "lihtsate mikroskoopide" või "Leeuwenhoeki mikroskoobidena". Need mikroskoobid koosnesid pisikesest kvaliteetsest klaaskerast, mis oli kinnitatud metallplaadile ja mille proov asetati nõela otsa. Reguleerides hoolikalt proovi ja läätse vahelist kaugust, saavutas Leeuwenhoek kuni 270-kordse suurenduse.
Mikroskoopide arendamine ja täiustamine jätkus sajandeid, kaasa aitasid teised märkimisväärsed teadlased, nagu Robert Hooke ja Ernst Abbe. 1665. aastal avaldatud Hooke'i raamat "Micrographia" tutvustas tema tähelepanekuid mikroskoopide abil ja populariseeris mikroskoopide kasutamist teadusuuringutes.
Tänapäeval on mikroskoobid muutunud asendamatuteks tööriistadeks erinevates valdkondades, sealhulgas bioloogias, meditsiinis, materjaliteaduses ja nanotehnoloogias. Need on arenenud kõrgelt arenenud instrumentideks, mis on võimelised saavutama uskumatult kõrget suurendus- ja eraldusvõimet, võimaldades teadlastel uurida mikroskoopilise maailma keerulisi detaile.