Bien qu'il n'ait pas inventé le microscope composé, sa propre conception a été considérablement améliorée par rapport aux versions précédentes. Il comportait :
* Deux lentilles :un objectif à proximité du spécimen et un oculaire pour la visualisation. Cela a permis un grossissement plus élevé que les microscopes à lentille unique.
* Une scène mécanique :Cela a permis un mouvement précis du spécimen.
* Éclairage :Hooke a conçu son propre système d'éclairage, utilisant un miroir pour diriger la lumière du soleil sur le spécimen.
Son microscope était une réalisation remarquable pour l'époque, lui permettant de faire des observations détaillées d'insectes, de plantes et d'autres petits objets. C'est grâce à cet instrument qu'il a découvert et nommé des « cellules » en étudiant une fine tranche de liège.