Anton Van Leeuwenhoeck est né le 24 octobre 1632, à Delft en Hollande. Son père fabriquait des paniers d'osier, sa mère était d'une famille de brasseurs. Il reçut une instruction minimun à l'école primaire puis en mathématique et en physique. Dès l'âge de seize ans il séjourne à Amsterdam pour y apprendre le commerce auprès d'un drapier.
Il revint dans sa ville natale à l'âge de vingt ans où il ouvre pour lui-même une boutique de drapier. A 22 ans il est un marchand reconnu, il achète un autre local.
En juillet 1654 il se marie avec une anglaise Barbara de Mey; ils eurent cinq enfants, une seule fille, Maria, survécut à son père.
En 1666 il est nommé Chamberlain de la Chambre de Commerce de Delft. 
C'est également au cours de cette année que sa femme décède. Deux ans plus tard il entreprend l'un des deux seuls voyages qu'il fit à l'étranger, dans les collines crayeuses du Kent. Plus tard en 1698, il se rendra à Anvers pour voir l'universitaire jésuite Daniel Papenbroek.
La vie scientifique de Leeuwenhoeck a vraiment commencé vers 1671, il avait 39 ans, sans doute sous l'influence de sa seconde épouse Cornelia Swalmius, la fille d'un pasteur.
Au cours de son voyage en Angleterre en 1668, il a pu voir des dessins d'agrandissement de tissus bien plus détaillés que tout ce que les lentilles alors disponibles en Hollande pouvait permettre. 
A cette époque, voulant améliorer, par polissage, les perles de verres utilisées par les drapiers pour examiner la qualité du tissage des étoffes, il mit au point son premier microscope. (Cette copie a été faite à partir des descriptions qu'il a laissées. Les échantillons étaient placés sur la pointe et positionnés de façon à être devant la lentille. L'ensemble était placé de façon à ce que la lumière diurne passe au travers du spécimen. L'observateur pouvait alors regarder à travers la lentille le matériel illuminé). Il semble qu'il ait été inspiré par la copie de l'illustration d'un livre de Robert Hooke qui décrivait ses propres observations à l'aide d'un microscope et qui était très populaire. Il avait observé la structure cellulaire de plantes à l'aide d'un microscope combiné autour de 1665.
À partir de ce moment, la construction de centaines de microscopes, d'or et d'argent et les observations microscopiques (entre autre le tartre sur ses dents et son sperme) constituèrent le but des patientes recherches de Leeuwenhoeck. Il avait de toute évidence une très bonne vue puisqu'il a pu dessiner des images précises de microbes ou des spermatozoÏdes qui étaient à la limite du pouvoir de résolution de ses lentilles.
Ses observations n'acquièrent de notoriété qu'en 1673, lorsque son ami Regnier de Graaf (1641-1693) les communiqua à la Société Royale de Londres dont il deviendra membre en 1680.
Avant Leeuwenhoeck, des agrégats microbiens, telles que des colonies bactériennes ou des moisissures, ont certainement pu être observés, sans qu'ils aient été considérés comme des organismes vivants. En 1680 Anton Van Leeuwenhoeck a fait les premières observations en microscopie optique avec un grossissement de 300 fois environ: c'est la première observation des micro-organismes, appelés à l'époque "animalcules" qui lui permet de réfuter la doctrine de la génération spontanée (on croyait que les mouches naissaient spontanément dans le sable).
Il a été en relation avec les plus grands savants de son époque et jouissait d'une grande réputation. L'empereur de Russie, Pierre le Grand, avait tenu à le rencontrer ainsi que Frédéric II de Prusse.
Nombreuses sont les découvertes qu'il fit, parmi lesquelles celle des globules du sang que Malpighi avait pris pour des globules de graisse (Leeuwenhoeck compléta la découverte d'Harvey par ses recherches sur les vaisseaux capillaires); il dévoila la structure lamellaire du cristallin et en donna d'excellents dessins, découvrit les protozoaires et les bactéries, observa des animaux microscopiques et étudia les spermatozoÏdes; examen du cerveau ou du cristallin, formation des dents, comparaison de la semence des plantes et de la semence animale.
Chez les végétaux il observe la différence de structure des mono et des dicotylédones. Ne sachant que le néerlandais, ignorant le latin, langue scientifique de l'époque, le célèbre micrographe n'avait qu'une instruction très réduite. Il fit seul son éducation. Ses travaux furent poursuivis sans méthode et sans plan, au hasard de ce qu'il apercevait. Il suppléa à tout par son infatigable attention, sa prodigieuse adresse, son ingéniosité alliée à la plus scrupuleuse véracité.
Il est mort à Delft le 26 août 1723, il avait 90 ans.
Ses ouvrages:
• Observations sur les êtres invisibles (Leyde, 1684),
• Arcana naturae (Delft, 1695),
• Anatomia et contemplatio nonnullorum naturae invisibilium secretorum (Leyde, 1685),
• Epistolarum continuatio (Leyde, 1689),
• Epistolae physiologicae (Delft, 1719).
• Ses œuvres complètes sont parues à Leyde en 1724 sous le titre "Opera omnia, sive arcana naturae ope exactissimorum microscopiorum detecta".
La plupart des ouvrages de ce savant ont été publiés sous forme épistolaire dans Philosophical Transactions of the Royal Society of London et à Leyde ou Delft (Sendbrieven, outledingen, ondervindingen en beschouwingen) (1685-1748). Elles furent publiées en latin : Opera omnia seu Arcana naturae, etc. (Leyde, 1713-22, 4 vol. in-4). (Dr. L. Hn)