Myšlenka na laboratoř jistě vyvolá představu neodmyslitelné součásti jejího vybavení, mikroskopu. Dnešní vědci by si bez nich asi jen těžko dokázali svou práci představit. Ale i mikroskop prošel historickým vývojem a mikroskop dejme tomu ze 17. století by svého dnešního potomka asi těžko poznal.

Za praotce všech mikroskopů je považován holandský výrobce brýlí Zachariáš Jansen. Ten někdy okolo roku 1590 za pomoci konkávní (vyduté) a konvexní (vypouklé) čočky sestrojil první použitelný mikroskop. Z Jansenovým vynálezem si později pohrál a zdokonalil ho i Galileo Galilei, který díky tomu pak mohl prozkoumat například oko mravence. 
Holandský obchodník s látkami Anthony van Leeuwenhoek se z ryze praktických důvodů, aby mohl zkoumal strukturu svého zboží, zamyslel nad způsobem přesného vybroušení čoček, jejich sestavení a upevnění. Díky takto docílenému silnému zvětšovacímu efektu (zvětšovaly až 270x)  nezůstal však jen u látek a stal se tak prvním člověkem, který na vlastní oči spatřil krevní buňky.
V roce 1665 vynalezl anglický fyzik a chemik Robert Hooke tzv. složený mikroskop s více čočkami. To byl další přelomový moment v historii mikroskopu. Přístroj našel široké uplatnění zejména v medicíně a díky němu Francouz Luis Pasteur objevil kvasinky a německý mikrobiolog Robert Koch jej použil při objevu bacilů tuberkulózy a cholery.
Věda 20. století si však žádala podstatně větší rozlišení, než jaké nabízely dosavadní mikroskopy. Optický paprsek byl nahrazen tokem rychlých elektronů, což umožnilo až 30 000násobné zvětšení. V kombinaci s optickým mikroskopem pak bylo zvětšení dokonce 100 000násobné. Nejmodernější mikroskopy mohou zkoumat i kvarky, nejmenší částice hmoty, které fyzika zná.