В древности (это можно считать в настоящее время твердо установленным) оптические линзы не были известны. В то время геометрической оптики не существовало, и ученые не могли объяснить даже действия «зажигательных» стекол.
Оптическая линза была изобретена только в самом конце XIII или в начале XIV в. и была использована в качестве очков, сразу же получивших широкое практическое применение. В попытках установить личность изобретателя очков недостатка нет, но все они остались безуспешными. Единственно, что можно сказать определенно, это то, что изобретены очки были в Италии — в Венеции или Падуе — центрах стекольной промышленности того времени. Очки эти представляли длиннофокусные линзы, применявшиеся при дальнозоркости. Вогнутые же стекла для устранения близорукости появились только в XVI в.
Существует мнение, что Нерон (I в. н. э.) употреблял «очко» из кусочка зеленого смарагда. Однако эта версия по ряду причин несостоятельна. Нерон, обладая слабым зрением, очевидно, просто ослаблял силу света плоскопараллельными дымчатыми очками.
Вместе с тем интересно отметить, что хрусталик глаза был известен уже в I в. н. э., когда он был описан Клавдием Галеном (ок. 130 — ок. 200) и (особенно подробно) Руфусом Эфесским, которому принадлежит и сам термин «хрусталик». Однако о его функции в то время ничего не знали. Знаменитый арабский ученый Альхасен (965—1038) считал, что хрусталик превращает световое раздражение в зрительное ощущение. Это воззрение держалось до конца эпохи Возрождения, когда швейцарский врач Феликс Платтер (1583) показал, что хрусталик является телом, преломляющим лучи.
Спрос на очки особенно возрос в XV в., и это привело к тому, что появилось много профессионалов этого дела. Материалом для шлифовки очков было прежде всего стекло, но стекло того времени отличалось низкими качествами, и (в лучшем случае) оно было зеленоватого оттенка. Поэтому употреблялся также горный хрусталь и полудрагоценный прозрачный камень — берилл (отсюда и немецкое название очков — Brillen).
Первые научные исследования, в которых были использованы линзы (лупы), принадлежат энтомологам Томасу Моуффет и Георгу Гуфнагелю (1589—1590). Первый из них изучал мелких клещей (0,2—0,4 мм), в частности, он со всей отчетливостью установил различия между чесоточным и сырным клещами. В тот же период были описаны и такие труднонаблюдаемые процессы, как движение гемолимфы у вшей и др.
Лупами, или (как их позднее называли) «простыми микроскопами», пользовался и основоположник микроскопической биологии Антон ван Левенгук (1632—1723).
Интересно указать, что идея оптического инструмента, позволяющего отчетливо видеть отдельные, очень мелкие, объекты, была высказана еще в XIII в. ученым и фолософом Роджером Бэконом (ок. 1214—1294), а в XV—XVI вв. она уже многократно повторялась рядом выдающихся ученых и мыслителей: Леонардо да Винчи (1452—1519), Иеронимом Фракасторо (1478—1553), Диггсом, Борном и многими другими. В тот же период с полной отчетливостью была высказана мысль о существовании мира не видимых простым глазом существ — возбудителей заразных болезней (Фракасторо и др.) Мысль эта была, следовательно, высказана за 125 лет до работ Левенгука, но обосновывалась она частично теоретически и была по существу фантастична.
Уже в XVI в. была высказана идея создания оптического прибора, состоящего из двух, а не из одной линзы. Среди математиков и физиков она была даже довольно широко распространена, хотя практически оставалась неосуществленной, видимо, из-за технических трудностей. Только в начале XVII в. знаменитый Галилей сначала сконструировал телескоп, а затем (в 1609 г.) и микроскоп.