Năm 1676, Anton van Leeuwenhoek đã quan sát vi khuẩn và các vi sinh vật khác, sử dụng kính hiển vi một thấu kính do chính ông thiết kế.[2]

Năm 1796, Edward Jenner phát triển một phương pháp sử dụng đậu đũa để tiêm chủng thành công cho trẻ chống lại bệnh đậu mùa. Các nguyên tắc tương tự được sử dụng để phát triển vắc-xin ngày nay.

Tiếp nối việc này, năm 1857 Louis Pasteur cũng đã thiết kế vắc-xin chống lại một số bệnh như bệnh than, bệnh tả và bệnh dại cũng như thanh trùng để bảo quản thực phẩm.[3]

Năm 1867 Joseph Lister được coi là cha đẻ của phẫu thuật sát trùng. Bằng cách khử trùng dụng cụ bằng axit carbolic loãng và sử dụng nó để làm sạch vết thương, nhiễm trùng hậu phẫu đã giảm, giúp phẫu thuật an toàn hơn cho bệnh nhân.

Trong những năm từ 1876 đến 1884, Robert Koch đã cung cấp nhiều cái nhìn sâu sắc về các bệnh truyền nhiễm. Ông là một trong những nhà khoa học đầu tiên tập trung vào việc phân lập vi khuẩn trong nuôi cấy thuần túy. Điều này đã dẫn đến lý thuyết vi trùng, một vi sinh vật nhất định chịu trách nhiệm cho một bệnh nhất định. Ông đã phát triển một loạt các tiêu chí xung quanh vấn đề này được biết đến như là các định đề của Koch.[4]

Một cột mốc quan trọng trong vi sinh y học là vết Gram. Năm 1884, Hans Christian Gram phát triển phương pháp nhuộm vi khuẩn để làm cho chúng rõ hơn và khác biệt hơn dưới kính hiển vi. Kỹ thuật này được sử dụng rộng rãi ngày nay.

Năm 1929, Alexander Fleming đã phát triển chất kháng sinh được sử dụng phổ biến nhất cả vào thời điểm hiện tại: penicillin.

Giải trình tự DNA, một phương pháp được phát triển bởi Walter Gilbert và Frederick Sanger vào năm 1977,[5] đã gây ra sự thay đổi nhanh chóng sự phát triển của vắc-xin, phương pháp điều trị y tế và phương pháp chẩn đoán. Một số trong số này bao gồm insulin tổng hợp được sản xuất vào năm 1979 bằng cách sử dụng DNA tái tổ hợp và vắc-xin biến đổi gen đầu tiên được tạo ra vào năm 1986 cho bệnh viêm gan B.

Năm 1995, một nhóm nghiên cứu tại Viện nghiên cứu bộ gen đã giải trình tự bộ gen vi khuẩn đầu tiên; Haemophilusenzae.[6] Vài tháng sau, bộ gen sinh vật nhân chuẩn đầu tiên đã hoàn thành. Việc này là vô giá cho các kỹ thuật chẩn đoán.[7]