I slutningen af 1600-tallet, ved hjælp af sine egne, højtstyrende mikroskoper, observerede Leeuwenhoek små, bevægelige organismer i vand, som han kaldte "animalcules". Han beskrev disse organismer som at have forskellige former, herunder sfærer (cocci), stænger (bacilli) og spiraler (spirilla) .
Mens han ikke fuldt ud forstod betydningen af sine opdagelser, lagde Leeuwenhoeks observationer grundlaget for studiet af mikrobiologi.