当列文虎克把他的显微镜对准一滴雨水的时候，他发现了其中的小小世界：无数的微生物游曳于其中。他把报告给了英国皇家学会，引起了轰动。人们有时候把列文虎克称为“显微镜之父”，严格的说。列文虎克没有发明第一个复合式显微镜，他的成就是制造出了高质量的凸透镜镜头。在接下来的两个世纪中，复合式显微镜得到了的完善，人们发明了能够消除色差和其他光学误差的透镜组。与19世纪的显微镜相比，现在我们使用的光学显微镜没有什么改进。

如果仅仅在纸上画图，你自然能够“制造”出任意放大倍数的显微镜。但是光的波动性将毁掉你完美的发明。即使消除掉透镜形状的缺陷，任何光学仪器仍然无法完美的成像。人们花了很长时间才发现，光在通过显微镜的时候要发生衍射——简单的说，物体上的一个点在成像的时候不会是一个点，而是一个衍射光斑。如果两个衍射光斑靠得太近，你就没法把它们分辨开来。显微镜的放大倍数再高也无济于事了。对于使用可见光作为光源的显微镜，它的分辨率极限是0.2微米。任何小于0.2微米的结构都没法识别出来。
                      
黑背景显微镜在日常生活中，室内空气里的微粒灰尘是不容易看见的，但在黑暗的房间中(黑背景下)，若有一束光线从门缝斜射进来，灰尘微粒便粒粒可见了，这就是光学上的丁达尔现象，这也是在白天我们不能而在夜晚就能清晰地看到天上星星的原因。黑背景显微镜就是利用此原理设计的，观察血细胞的清晰度比普通亮背景显微镜有了大大提高，以黑背景高倍显微仪所看到的是衬托在黑背景中发亮的细胞轮廓及其细节。显微镜的最高分辨率为0.2微米，而黑背景显微镜能大大提高样品的细节构造分辨率，可看到0.004微米以上微细颗粒的存在，即可以看到亚显微结构，特别适合用来观察微细的颗粒与细菌等。 在医学、林业、农业等众多领域研究中有着广泛用途。