Van Leeuwenhoek is de Delftse lakenhandelaar die de meeste tegenwoordig bekende micro-organismen (behalve schimmels en virussen) ontdekte, en ook een aantal andere verschijnselen, zoals bloedcirculatie, de structuur van plantaardig en dierlijk weefsel en kristalstructuur.

Er wordt wel verondersteld dat hij bevriend was met de schilder Vermeer, maar hiervoor is geen bewijs. Hij maakte zijn eigen, opmerkelijk eenvoudige microscopen (afbeelding 2). Met name door de voortreffelijke kwaliteit van zijn lenzen slaagde hij erin veel tot dan toe onbekende kleine structuren te ontdekken. Uiteindelijk haalde zijn vriend, de Delftse arts Reijnier de Graaf (afbeelding 3), hem over om een brief te sturen aan de Royal Society of London. Die eerste brief bevatte details over de structuur van schimmel, een bij en een luis, details die niemand ooit nog had gezien. Toen beroemde microscooponderzoekers hun lenzen hadden verbeterd, konden zij deze zaken ook zien. De Royal Society was zo geïnteresseerd dat ze hem vroegen nog eens te schrijven, en benoemde hem uiteindelijk tot Fellow van de Society. 

Van Leeuwenhoek bleef de rest van zijn leven onderzoek doen naar een breed scala aan onderwerpen (afbeelding 4). Soms kwamen anderen, zoals de Royal Society of de VOC, met onderwerpen die hij kon onderzoeken, maar soms onderzocht hij ook gewoon wat hij interessant vond. Op zijn sterfbed dicteerde hij zelfs een brief aan de Royal Society over de ziekte waaraan hij zou overlijden, een ziekte die naar hem werd genoemd.

Afbeelding 1: Antoni van Leeuwenhoek (portret van Jan Verkolje).
Afbeelding 2: Algen gefotografeerd door een replica van een Van Leeuwenhoek-microscoop met behulp van een verlichtingsmethode die donkerveld belichting wordt genoemd, waarbij het preparaat wordt verlicht en de achtergrond donker blijft.
Afbeelding 3. De Delftse arts dr. Reijnier de Graaf
Afbeelding 4. Voorbeelden van het niet-microbiologisch onderzoek van Van Leeuwenhoek, beschreven in sommige van zijn brieven aan de Royal Society. A = wit krijt; B = structuur van een kokosnoot, die hij had gekregen van een VOC-kapitein; C = bloedcirculatie in de staart van kleine vissen; D = menselijke en dierlijke zaadcellen.
Afbeelding 5: Schema van de Van Leeuwenhoek-microscoop. Links de kant waar je kijkt, met de kleine lens aan de bovenkant. Rechts wordt het monster geplaatst. In het zijaanzicht middenin zie je rechts de scherpstelschroef.