Améliorant les premiers microscopes en fabriquant des lentilles toujours plus fortes, il est le premier à découvrir le monde vivant microscopique. Il décrit de nombreux protistes (qu'il appelle animalcules), les spermatozoïdes, les globules du sang, et bien d'autres structures invisibles à l'œil nu, ce qui fait de lui le pionnier de la microbiologie.
