Non c’è consenso generale sull’inventore del primo microscopio composto. La maggior parte delle autorità ritiene che lo strumento sia stato inventato dal produttore di occhiali e occhiali da vista olandese Zacharias Janssen, a Midddleburg, in Olanda, intorno al 1595, con alcuni ritenendo che sia stato aiutato da suo padre Hans Janssen – i due hanno lavorato insieme alla progettazione e alla occhiali. Alcune altre autorità, tuttavia, ritengono che Hans Lippershey, un tedesco che vive nella stessa città e anche un fabbricante di occhiali, abbia inventato il primo microscopio composto nello stesso periodo; sebbene sia accreditato per aver inventato il telescopio, ci sono molti più dubbi sulla sua invenzione del microscopio. Si pensa che Lippershey e i Janssens, che si conoscevano, abbiano contribuito con idee allo sviluppo di entrambi gli strumenti.
Il microscopio composto utilizza almeno due lenti separate per fornire un ingrandimento molto maggiore di quanto sia possibile con una sola. Consiste in un obiettivo relativamente potente con una lunghezza focale corta – noto come obiettivo – e un obiettivo più grande, ma meno potente con una lunghezza focale relativamente lunga, noto come oculare. Le due lenti sono normalmente collegate da un tubo; l’oggetto da esaminare viene posto sotto la lente dell’obiettivo e messo a fuoco regolando la distanza dall’oggetto.
I Janssens, a causa della loro occupazione, avrebbero avuto familiarità con la fabbricazione e le proprietà delle lenti, e si pensa che il primo microscopio composto possa essere emerso dai loro tentativi di costruire occhiali più potenti. Nessuno dei primi strumenti dei Janssens è sopravvissuto, ma il primo microscopio composto ancora esistente può essere visto al museo di Middleburg e si pensa che sia stato realizzato dai Janssens. Non assomiglia molto a un microscopio moderno con un supporto, un tavolino su cui è possibile posizionare i campioni e obiettivi intercambiabili per fornire una gamma di ingrandimenti. Assomiglia invece a un piccolo telescopio in quanto consiste di due tubi, ciascuno con una lente a un’estremità, tenuti all’interno di un tubo leggermente più largo, in modo che possano essere spostati avanti e indietro per mettere a fuoco l’oggetto di interesse e variare l’ingrandimento . Sebbene questo microscopio fosse chiaramente progettato per essere tenuto in mano, ci sono riferimenti a un altro microscopio antico, costruito dai Janssens, che si trovava su un treppiede e probabilmente avrebbe avuto un aspetto più simile allo strumento moderno.
Il primo microscopio composto sopravvissuto poteva solo ingrandire gli oggetti da circa tre volte fino a circa nove volte. Tuttavia, ha funzionato sugli stessi principi di un microscopio moderno e ha aperto la strada allo sviluppo di strumenti che avrebbero fornito ingrandimenti molto più elevati, aprendo un mondo microscopico precedentemente sconosciuto. Più tardi, nel XVII secolo, un altro scienziato dilettante olandese, Anton van Leeuwenhoek, utilizzò microscopi di sua progettazione per studiare i microrganismi nelle gocce d’acqua; tuttavia, sebbene più potenti dei microscopi composti di Janssens, quelli di Leeuwenhoek avevano solo una singola lente sferica. Lo scienziato britannico Robert Hooke, contemporaneo di Leeuwenhoek, apportò una serie di miglioramenti al microscopio composto che consentirono di ottenere ingrandimenti molto più elevati. Il suo lavoro del 17 Micrographia documenta le sue osservazioni di insetti, cellule e microrganismi e ha contribuito a stabilire il microscopio composto come uno strumento essenziale per gli scienziati.