显微镜的发明促进了十九世纪末细菌学的建立。在这段时间，许多重要的病原微生物相继被发现，如汉森发现了麻风杆菌(图2)、耶尔森发现鼠疫杆菌(图3)、埃伯特发现伤寒菌(图4)、科赫发现炭疽杆菌和结核杆菌(图5)，因结核菌的发现使科赫获得1905年的诺贝尔医学奖。这样，医生们就可借显微镜找出结核病人并将其隔离。
   显微镜的发明也促进了《细胞病理学》的建立。魏尔萧1856年发表《细胞病理学》的论文，提出名言：“一切细胞来自细胞” (图6)。细胞病理学推动了病理解剖学与临床诊断学的发展。图7就是显微镜下一地中海贫血病人的血像。

    梅奇尼科夫在显微镜下发现了吞噬细胞和吞噬作用，成为免疫学的创始人之一(图8)。

    由于光学显微镜的分辨率受光波波长的影响被限制在3000埃左右。而电子的波长比光波波长短几个数量级，电子显微镜的分辨本领可达到分辨原子间距的范围。1931年，由M·克诺尔与E·鲁斯卡在柏林工学院制造出第一台透射电子显微镜(图9)。由于病毒只有在电子显微镜下才能被观察到，电子显微镜的发明促进了病毒学的建立。图10就是以HIV病毒亦即艾滋病病毒正在攻击一个T淋巴细胞的电子显微镜照片设计的邮票。电子显微镜的发明对传统病理学也带来很大的促进，使病理形态学观察从细胞水平到亚细胞水平。图11就是一个镰状贫血红细胞表面的扫描电子显微镜照片。