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Uno de los factores fundamentales para el desarrollo de la microbiología ha sido la invención del microscopio. El microscopio fue inventado por Zacharias Janssen en

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Pero la importancia de este objeto llegaría más adelante. Con un microscopio de creación propia, Robert Hooke pudo ver en una lámina de corcho que ésta estaba formada por pequeñas cavidades, similares a las celdas de un panal de abejas. Por ello, a dicha cavidad la llamó célula.

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mediante un microscopio simple observó que en una gota de agua habían muchas criaturas, invisibles al ojo humano, a las que el denominó animáculos.

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Joseph Lister usaría las diluciones seriadas

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Walter Hesse empezó a usar agar-agar como agente para gelificar el caldo de carne

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Franz Ziehl y Friedrich Neelsen describen por primera vez una tinción diferencial para identificar bacterias ácido-alcohol resistentes, como Mycobacterium tuberculosis, llamada tinción de Ziehl-Neelsen.

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, Ilia I. Mechnikov formula la teoría de la inmunidad celular, que explica que la fagocitosis es la base principal del sistema de defensa de nuestro organismo, y muestra la capacidad del cuerpo de resistir y vencer enfermedades.

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Hans Christian Joachim Gram crea la tinción de Gram, que permite distinguir bacterias Gram positivas y Gram negativas, algo especialmente útil a la hora de elegir un tratamiento antibiótico. También en ese mismo año, Charles Chamberland desarrolla los filtros Chamberland, hechos con porcelana y con capacidad de retener bacterias.

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Friedrich Loeffler logra visualizar flagelos bacterianos por medio de su técnica de impregnación argentica.

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Iwanovski demostró que el mosaico del tabaco se puede reproducir experimentalmente, ya que el filtrado de un filtro Chamberland era infeccioso al aplicarlo a plantas sanas.

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Beijerinck demostró que lo que llamó contagium vivum fluidum se incorporaba al protoplasma del hospedador para lograr su replicación. Más adelante, él introdujo la palabra "virus" para denominar a estos agentes.

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Friedrich Loeffler y Paul Frosch descubren los virus animales, específicamente un virus que causa la glosopeda o fiebre aftosa del ganado.

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Frederick Twort descubre los bacteriófagos

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Alexander Fleming estudiaba el Staphylococcus aureus cuando se dio cuenta de que su placa se había contaminado al caer una espora de Penicillium notatum, un hongo que secretaba alguna sustancia que impedía el crecimiento del estafilococo en sus alrededores.

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Donald Devereux Woods y Paul Fildes descubren cómo funciona la sulfanilamida; compite con el ácido p-aminobenzoico (PABA) por una enzima bacteriana llamada dihidropteroato sintasa.

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Selman Waksman descubrió la actinomicina

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John Enders, Thomas Weller y Frederick Robbins descubren el virus de la polio, y lo consiguen multiplicar in vitro usando cultivos de tejido humano

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heodor Otto Diener describe los viroides: un agente patógeno que afecta a plantas constituido únicamente por ácido nucleico, en vez de ácido nucleico y proteínas como los virus

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ésar Milstein y Georges Kohler desarrollarían la técnica de producción de anticuerpos monoclonales a partir de hibridomas

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Stanley B. Prusiner descubre los priones (proteinaceous infectious particle), partículas proteicas desprovistas de material genético que afectan a animales.