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.