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); des spermatozoïdes, des infusoires, des trachées et autres vaisseaux, etc.; chez les végétaux, de 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. 

La plupart des ouvrages de ce savant ont été publiés sous forme épistolaire dans Transact. Roy. Soc.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).