Pertama, apakah yang akan Anda pikirkan jika Anda mendengar kata "sel"? Ya, sel adalah kumpulan bagian-bagian kecil dan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup mikroskopik maupun makroskopik. Sel merupakan tingkatan struktural kehidupan terendah yang memiliki seluruh sifat kehidupan, seperti reproduksi, pertumbuhan dan perkembangan, pemanfaatan energi, respons terhadap lingkungan, homeostasis (pengaturan tubuh), dan adaptasi terhadap lingkungan di sekitarnya.
Pada tahun 1838, Matthias Schleiden sang ahli anatomi tumbuhan dan setahun kemudian yaitu 1839, Theodore Schwann sang ahli anatomi hewan menyampaikan bahwa sel merupakan unit dasar kehidupan. Unit dasar kehidupan dibagi menjadi tiga, yaitu unit struktural, unit fungsional, dan unit hereditas. Sel merupakan unit struktural terkecil makhluk hidup yang menjadi komponen dasar penyusun tubuh makhluk hidup dan merupakan unit fungsional karena sel melakukan suatu fungsi kehidupan (sintesis protein, reproduksi dalam proses pertumbuhan dan perkembangan, melakukan respons, melakukan pemanfaatan energi, dan lainnya), serta merupakan sel hereditas yang dapat mewariskan sifat genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya.
Ada makhluk hidup yang terdiri dari sel tunggal, ada juga makhluk hidup yang terdiri dari banyak sel. Makhluk hidup yang terdiri dari sel tunggal biasa disebut sebagai makhluk hidup uniseluler, sebagai contohnya adalah bakteri, amoeba, dan monera. Sedangkan makhluk hidup yang terdiri banyak sel biasa disebut sebagai makhluk hidup multiseluler, contohnya adalah manusia, hewan, tumbuhan, dan segala macam jenis jamur. Sel yang menyusun sebuah organisme tentunya tidak bisa bekerja sendiri, karena nantinya tidak akan bisa bertahan lama. Sel yang sama akan berkelompok membentuk jaringan, yang membantu organ, kemudian sistem organ yang nantinya akan membentuk tubuh sebuah organisme. Sebagian besar sel tersusun dari komponen-komponen berikut: membran sel, nukleus (inti sel), nukleolus, sitoplasma, ribosom (terdiri dari ribosom bebas dan ribosom terikat), retikulum endoplasma (terdiri dari retikulum endoplasma halus dan retikulum endoplasma kasar), badan golgi, lisosom (hanya terdapat pada sel hewan), sentriol atau sentrosom (hanya terdapat pada sel hewan), peroksisom, glioksisom (hanya terdapat pada sel tumbuhan), plastida (hanya terdapat pada sel tumbuhan; terdiri atas leukoplas, kromoplas, dan kloroplas), dinding sel (hanya terdapat pada sel tumbuhan), mitokondria, vakuola (terdiri dari vakuola makanan dan vakuola kontraktil), dan sitoskeleton (terdiri dari mikrotubula, mikrofilamen, dan filamen intermediet).
Sebagian besar sel berdiameter antara 1-100 mikrometer dengan volume berkisar 1-1.000 m3. Sel hewan berdiameter sekitar 20 mikrometer, sel tumbuhan berdiameter sekitar 40 mikrometer, sel Amoeba berdiameter 90-800 mikrometer, dan sel alga yang besar berdiameter 50.000 mikrometer atau sekitar 50 mm. Ukuran sel yang sangat kecil tersebut menyebabkan sel sulit diamati dengan mata telanjang. Maka dari itu, untuk melihat macam jenis sel pada umumnya, kita membutukan alat bantu yaitu mikroskop. Dilihat dari segi etimologi mikroskop berasal dari kata micro dan scopium. Micro memiliki arti kecil sedangkan scopium berarti pengelihatan. Diambil dari literatur lain, mikroskop juga berasal dari bahasa Yunani, yaitu micron yang berarti kecil, dan scopos yang berarti tujuan. Sehingga secara istilah lugasnya, mikroskop adalah suatu alat bantu yang digunakan untuk melihat objek berukuran mikro (kecil) dan sukar untuk dilihat dengan mata telanjang. Tanpa bantuan mikroskop kita tidak dapat mengamati bagian-bagian sel atau jaringan dengan jelas dan terperinci. Mikroskop dapat membuat objek pengamatan yang kecil terlihat lebih besar. Dalam kerjanya, mikroskop dibantu oleh beberapa lensa yang berfungsi memperbesar bayangan objek hingga beberapa kali dari aslinya. Oleh karena itu, mikroskop sangat berguna membantu para ilmuwan untuk dapat meneliti benda-benda kecil berupa sel, jaringan, partikel ataupun mikroorganisme yang tidak mungkin dapat terlihat jelas oleh mata.
Berdasarkan sejarah dan banyak literatur, disebutkan bahwa orang yang pertama kali berpikir, menggagas, dan menciptakan alat yang bernama mikroskop ini adalah Zacharias Janssen. Janssen adalah orang biasa yang setiap harinya bekerja sebagai pembuat kacamata. Dengan bantuan dari Hans Janssen mereka mambuat mikroskop untuk pertama kali pada tahun 1590. Mikroskop pertama yang dibuat pada saat itu mampu melihat perbesaran objek hingga dari 150 kali dari ukuran asli.
Proses penemuan dan pembuatan mikroskop pada saat itu mendorong ilmuwan lain, seperti Galileo Galilei yang berasal dari Italia untuk membuat alat yang sama. Bahkan sampai Galileo mengaku bahwa dirinya adalah pencipta pertama mikroskop yang telah membuat alat ini pada tahun 1610. Galileo menyelesaikan pembuatan mikroskop miliknya pada tahun 1609 dan mikroskop yang dibuatnya diberi nama yang sama dengan penemunya, yaitu Mikroskop Galileo. Mikroskop jenis ini menggunakan lensa optik, sehingga disebut mikroskop optik. Mikroskop yang dirakit dari lensa optik memiliki kemampuan terbatas dalam memperbesar ukuran obyek. Hal ini disebabkan oleh limit difraksi cahaya yang ditentukan oleh panjang gelombang cahaya. Secara teoritis, panjang gelombang cahaya ini hanya sampai sekitar 200 nanometer. Untuk itu, mikroskop berbasis lensa optik ini tidak bisa mengamati ukuran di bawah 200 nanometer.
Setelah itu seorang berkebangsaan belanda bernama Antony Van Leeuwenhoek (1632-1723) terus mengembangkan pembesaran mikroskopis. Antony Van Leeuwenhoek sebenarnya bukan peneliti atau ilmuwan yang profesional. Profesi sebenarnya adalah sebagai wine testerdi kota Delf, Belanda. Ia biasa menggunakan kaca pembesar untuk mengamati serat-serat pada kain. Tetapi rasa ingin tahunya yang besar terhadap alam semesta menjadikannya salah seorang penemu mikrobiologi.
Leeuwenhoek menggunakan mikroskopnya yang sangat sederhana untuk mengamati air sungai, air hujan, ludah, feses, dan lain sebagainya. Ia tertarik dengan banyaknya benda-benda kecil yang dapat bergerak yang tidak terlihat dengan mata biasa. Ia menyebut benda-benda bergerak tadi dengan animalcule yang menurutnya merupakan hewan-hewan yang sangat kecil. Penemuan ini membuatnya lebih antusias dalam mengamati benda-benda tadi dengan lebih meningkatkan mikroskopnya. Hal ini dilakukan dengan menumpuk lebih banyak lensa dan memasangnya di lempengan perak.
Akhirnya Leewenhoek membuat 250 mikroskop yang mampu memperbesar 200-300 kali. Leewenhoek mencatat dengan teliti hasil pengamatannya tersebut dan mengirimkannya ke British Royal Society. Salah satu isi suratnya yang pertama pada tanggal 7 September 1674 ia menggambarkan adanya hewan yang sangat kecil yang sekarang dikenal dengan protozoa. Antara tahun 1963-1723 ia menulis lebih dari 300 surat yang melaporkan berbagai hasil pengamatannya. Salah satu diantaranya adalah bentuk batang, coccus, maupun spiral yang sekarang dikenal dengan bakteri. Penemuan-penemuan tersebut membuat dunia sadar akan adanya bentuk kehidupan yang sangat kecil yang akhirnya melahirkan ilmu mikrobiologi.
Bila Di Eropa, mikroskop sudah dikenal sejak abad ke-17 dan digunakan untuk melihat binatang-binatang sejenis mikroba. Menariknya, orang Jepang senang menggunakannya untuk mengamati serangga berukuran kecil, dan hasilnya berupa buku-buku berisi tentang serangga secara mendetail.
Keterbatasan pada mikroskop Leeuwenhoek adalah pada kekuatan lensa cembung yang digunakan. Untuk mengatasinya digunakan lensa tambahan yang diletakkan persis di depan mata pengamat yang disebut eyepiece, sehingga obyek dari lensa pertama (kemudian disebut lensa obyektif) dapat diperbesar lagi dengan menggunakan lensa ke dua ini. Pada perkembangan selanjutnya ditambahkan pengatur jarak antara kedua lensa untuk mempertajam fokus, cermin atau sumber pencahayaan lain, penadah obyek yang dapat digerakkan dan lain-lain, yang semua ini merupakan dasar dari pengembangan mikroskop modern yang kemudian disebut mikroskop cahaya Light Microscope (LM).