Antony van Leeuwenhoek (1632 - 1723), seorang mahasiswa ilmu pengetahuan alam berkebangsaan Belanda, adalah orang pertama yang melaporkan deskripsi mikroorganisme secara terperinci. Dia mempunyai hobi membuat mikroskop dan lensa terbaik dapat memberikan perbesaran 270 kali. Hasil pengamatan Leeuwenhoek dilaporkan dalam bentuk surat-surat penuh semangat, dan dibaca orang dengan penuh semangat, tetapi arti penemuannya itu tidak dihiraukan. Sebelum tahun 1800, orang belum menyadari bahwa mikroorganisme adalah penyebab banyak penyakit atau menyebabkan perubahan kimiawi pada bahan-bahan di sekitar kita yang tak terhitung banyaknya.
Generasi spontan lawan biogenesis
Ditemukannya mikroorganisme tersebut, menimbulkan perdebatan mengenai asal-muasal kehidupan. Ada yang menduga bahwa jasad renik itu muncul sebagai akibat dekomposisi jaringan tumbuhan atau hewan yang mati. Mereka mengira bahwa organisme hidup berasal dari bahan mati, dikenal sebagai generasi spontan atau abiogenesis. Pemikiran tersebut sekurang-kurangnya telah dicetuskan oleh bangsa Yunani Kuno yang meyakini, belatung dan lalat muncul dari daging yang telah membusuk, dan katak yang tiba-tiba muncul dari lumpur di cuaca tertentu.
Pada 1749, John Needham (1713 - 1781) melakukan percobaan dengan daging yang dimasak dan mengamati bahwa terdapat mikroorganisme pada awal percobaan dan berkesimpulan bahwa jasad-jasad tersebut berasal dari daging. Kira-kira dalam waktu yang sama, Lazaro Spallanzani (1729 - 1799) dalam usahanya untuk membuktikan bahwa konsepsi abiogenesis itu tidak benar. Dia mendidihkan kaldu daging dalam labu selama satu jam lalu wadah ditutup rapat-rapat, maka tidak ada jasad renik dalam labu tersebut. Tetapi Needham masih bersikeras, karena menurutnya, diperlukan udara untuk generasi spontan mikrobia.
Perbedaan pendapat ini dipecahkan 80 atau 90 tahun kemudian oleh dua peneliti secara terpisah, yaitu Franz Schulze (1815 - 1873) dan Theodor Schwann (1810 - 1882). Walaupun belum cukup untuk mematahkan generasi spontan. Sekitar 1850, Schroder dan von Dusch melakukan percobaan yang lebih meyakinkan yang lebih mendukung generasi biogenesis. Di antara bukti-bukti yang paling penting ialah hasil percobaan John Tyndall pada awal tahun 1870-an, yang membuktikan bahwa mikrobia terbawa oleh partikel-partikel debu.
Selama periode ini, muncullah Louis Pasteur (1822 - 1895), seorang ahli kimia yang mendapat pengakuan nasional. Ia sangat tertarik terhadap proses fermentasi. Perhatiannya inilah yang mendorongnya ikut berdebat tentang generasi spontan. Fermentasi terjadi karena enzim, yakni zat yang dihasilkan sel hidup yang menyebabkan berlangsungnya reaksi-reaksi kimiawi tertentu. Secara teguh, Pasteur menentang konsepsi generasi spontan dengan percobaan labu leher angsanya. Selanjutnya, konsepsi biogenesis ini diterima sehingga Pasteur dapat melanjutkan penelitiannya mengenai mikroorganisme.
Pada umumnya, sejarah perkembangan mikrobiologi sebelum ilmu pengetahuan, dapat dibagi menjadi tiga periode. Periode pertama dimulai dengan terbukanya rahasia suatu dunia mikroorganisme melalui pengamatan mikroskopis oleh Leeuwenhoek pada 1675. Hal ini menimbulakan rasa ingin tahu di kalangan para ilmuwan mengenai asal-muasal kehidupan. Namun baru kurang lebih pertengahan 1860-an, ketika teori generasi spontan dibuktikan ketidakbenarannya dan prinsip biogenesis diterima, pengetahuan mengenai mikroorganisme tidak lagi bersifat spekulatif semata-mata. Selama periode berikutnya, antara 1860 dan 1900, banyak dilakukan penemuan dasar yang penting. Perkembangan teori nutfah penyakit dalam tahun 1876. Hal ini sekonyong-konyong menimbulkan minat terhadap teknik dan prosedur laboratoris untuk mengisolasi dan mencirikan mikroorganisme. Di dalam periode ini ditemukan banyak mikroorganisme penyebab penyakit serta metode-metode untuk mencegah dan mendiagnosis serta mengobati penyakit-penyakit tersebut. Penemuan-penemuan di bidang mikrobiologi kedokteran membawa perombakan yang besar dan cepat di dalam praktek kedokteran.
Sejak 1900, juga telah terjadi persekutuan yang dekat antara mikrobiologi kedokteran dan bidang-bidang mikrobiologi terapan lainnya. Di samping itu, mikroorganisme telah menjadi sistem model untuk mempelajari banyak sekali proses biologis yang mendasar bagi banyak atau semua organisme hidup.
Penemuan-penemuan baru terus dibuat. Spesies mikroorganisme baru terus ditemukan dan banyak proses biologis sedang ditelaah melalui mikroorganisme.
