Au XIXe siècle, la microscopie est examinée mathématiquement par les astronomes et les progrès réalisés sont fulgurants. On trouve à remédier à certains défauts, la conception des objectifs est améliorée. On introduit de nouvelles techniques permettant des différenciations dans l’image, tel le microscope polarisant* dû à Talbot en 1834. Pour conserver trace des informations, après leur représentation dessinée au moyen de la chambre claire* dès 1823, les premiers clichés photographiques sont obtenus en 1840. La réalisation la plus marquante se situe dans le domaine de la lumière, à tel point que les différents types de microscopes optiques se distinguent aujourd'hui par leur éclairage. En 1904, Köhler propose le premier microscope travaillant en ultraviolet*. Ceci contribue au développement ultérieur de la microscopie en fluorescence* dès 1908. Grâce à ces progrès techniques, le XIXe siècle va être un grand moment de découverte microscopique. On découvre la reproduction cellulaire, le rôle du noyau... La bactériologieprogresse avec la découverte de l’agent pathogène, d’où le dépistage des maladies et les cultures à la base des vaccins. On peut citer l’œuvre de Pasteur, les découvertes des bacilles de la lèpre par Hansen en 1874, de la tuberculose par Koch en 1882, de la peste par Yersin en 1894. C’est Laveran, qui isole le parasite du sang humain responsable du paludisme, ce qui lui vaut d’être le premier Français à obtenir le prix Nobel de médecine en 1907.