細菌のサイズは、通常1～2μ（μ＝1000分の1㎜）であり、そのままでは目には見えない。そこで、顕微鏡を使って、数百倍から1000倍に拡大して観察する。オランダのアントニ・ファン・レーウェンフック（1632〜1723年）は、自作の顕微鏡を用いて環境中の微生物を観察した。