Det første moderne mikroskopobjektivet ble konstruert gjennom et samarbeide mellom Ernst Abbe og Carl Zeiss i Jena. Forbedringene fremkom til en stor del gjennom utvikling av matematiske formler for beregning av objektivkonstruksjoner. I 1886 ble det første apokromatiske objektivet demonstrert av Abbe, og i dette objektivet var sfærisk og kromatisk avvik i det nærmeste eliminert. Senere, når antirefleksbehandling ble vanlig (1950-tallet), ble kontrasten betydelig forbedret i disse kompliserte objektivene. Andre milepæler i mikroskopets utvikling var utviklingen av fasekontrast (Frits Zernike 1932, nobelpris for dette i 1953), som gjorde det mulig å studere ytterst fine strukturer i levende celler, samt utviklingen av konfokale mikroskop hvor objektet skannes av en tynn lyskilde og bildet rekonstueres av en datamaskin.