Tidiga mikroskop hade mycket lägre förstoringsförmåga jämfört med moderna mikroskop. Enkla mikroskop, som de som används av Leeuwenhoek, kan förstora objekt upp till cirka 270 gånger. Sammansatta mikroskop, som uppfanns på 1500-talet, kunde uppnå högre förstoringar, men de var fortfarande begränsade till cirka 1 000 gånger. Idag kan moderna mikroskop förstora objekt upp till miljontals gånger, vilket gör att vi kan se även de minsta detaljerna i celler och andra mikroskopiska strukturer.
Upplösning
Upplösningen hos ett mikroskop hänvisar till dess förmåga att skilja mellan två nära placerade objekt. Tidiga mikroskop hade dålig upplösning, vilket begränsade deras förmåga att se fina detaljer. Detta berodde på begränsningarna hos de använda linserna och ljusets våglängd. Moderna mikroskop, å andra sidan, har mycket högre upplösning, vilket gör att vi kan se föremål som bara är några nanometer från varandra. Detta har uppnåtts genom framsteg inom linsteknologi, användning av kortare ljusvåglängder (som ultraviolett ljus och elektronstrålar) och utveckling av nya bildtekniker.
Kontrast
Kontrast är en annan viktig faktor vid mikroskopi, eftersom den gör att vi kan skilja mellan olika delar av ett prov. Tidiga mikroskop hade begränsad kontrast, vilket gjorde det svårt att se detaljer i genomskinliga eller färglösa prover. Moderna mikroskop har dock en mängd olika tekniker för att förbättra kontrasten, såsom färgningstekniker, faskontrastmikroskopi och differentiell interferenskontrastmikroskopi. Dessa tekniker tillåter oss att se även subtila skillnader i brytningsindex eller densitet för olika delar av ett prov, vilket ger mer detaljerade bilder.
Bildkvalitet
Tidiga mikroskop producerade bilder som ofta var suddiga, förvrängda eller fulla av artefakter. Detta berodde på linsernas begränsningar, kvaliteten på ljuskällan och bristen på sofistikerade bildtekniker. Moderna mikroskop, å andra sidan, producerar bilder av hög kvalitet som är skarpa, tydliga och fria från förvrängningar. Detta har uppnåtts genom framsteg inom linsdesign, användning av datorstyrda bildsystem och utveckling av nya bildtekniker som konfokalmikroskopi och superupplösningsmikroskopi.
Automatisering
Tidiga mikroskop manövrerades manuellt, vilket krävde en skicklig mikroskopist för att rikta in linserna, justera fokus och ta bilder. Moderna mikroskop är däremot ofta automatiserade, vilket gör dem lättare att använda och mer exakta. Automatisering möjliggör exakt kontroll av mikroskopets rörelser, förvärv av flera bilder och bearbetning och analys av bilderna. Detta har avsevärt förbättrat effektiviteten och noggrannheten för mikroskopi, vilket gör den tillgänglig för ett större antal användare.
Specialisering
Tidiga mikroskop var instrument för allmänna ändamål som kunde användas för en mängd olika tillämpningar. Modern mikroskopi har dock blivit mycket specialiserad, med olika typer av mikroskop utformade för specifika ändamål. Det finns till exempel mikroskop för att studera levande celler, elektronmikroskop för att avbilda ultrasmå strukturer och scanningsprobmikroskop för att mäta yttopografi. Denna specialisering har gjort det möjligt för mikroskopister att uppnå oöverträffade nivåer av detaljer och förståelse inom sina respektive områden.