Eine der größten Leistungen Hookes war jedoch sein Entwurf eines zweilinsigen Mikroskops, das der berühmte Londoner Instrumentenhersteller Christopher Cock dann für ihn baute. Bald darauf untersuchte Hooke mit seinem Instrument wabenartige Hohlräume in Kork, für die er den Begriff „Zelle“ prägte. Später bezeichnete man die Grundeinheiten aller Lebewesen als „Zellen“.

Frühen Ruhm erlangte Hooke durch sein Buch Micrographia (Kleine Zeichnungen), das 1665 erschien. Er illustrierte es eigenhändig mit detaillierten, schönen Zeichnungen. Sie zeigen die Welt der Insekten, wie Hooke sie unter seinem Mikroskop sah. Seine berühmteste Illustration zeigt einen Floh. Auf dem etwa 30 mal 40 Zentimeter großen Stich sind die Klauen, die Mundwerkzeuge und die Schuppenpanzerung des Flohs deutlich zu erkennen. Dass diese kleinen Kreaturen oft auf Menschen leben, war für die Leser aus der besseren Gesellschaft damals ein Schock. Beim Anblick des Bildes sollen manche Damen sogar ohnmächtig geworden sein!

Nachdem Hooke unter dem Mikroskop eine von Menschen gemachte Nadelspitze mit Objekten aus der Natur verglichen hatte, schrieb er: „Das Mikroskop macht an Hunderten von Beispielen Spitzen sichtbar, die vieltausendmal spitzer sind.“ Er verwies auf die Haare, Borsten und Klauen von Insekten sowie auf Dornen und Haken von Pflanzen und Haare von Blättern. Nach seiner Ansicht verkünden diese „Werke der Natur“ die Allmacht ihres Schöpfers. Laut der Encyclopædia Britannica hatte das Mikroskop „zum ersten Mal eine Welt lebender Organismen von fast unglaublicher Komplexität“ sichtbar gemacht.

Hooke war der Erste, der Fossilien unter dem Mikroskop untersuchte und daraufhin zu dem Schluss kam, es müsse sich um Überreste oder Spuren vor langer Zeit verstorbener Organismen handeln. Die Micrographia enthält viele weitere faszinierende wissenschaftliche Details. Samuel Pepys, ein geachteter Chronist und ein Zeitgenosse Hookes, nannte die Micrographia sogar „das genialste Buch, das ich jemals gelesen habe“. Und Allan Chapman, Wissenschaftshistoriker an der Universität Oxford, beschrieb das Werk als „eines der wegweisenden Bücher der Moderne“.

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Zeichnung von Hookes Mikroskop

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Hooke prägte das Wort „Zelle“ als Bezeichnung für die Hohlräume in Kork

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Hookes „Micrographia“ zeigt, was er durch sein Mikroskop sah

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Ungefähre Größe eines Flohs

Beim Anblick dieser Zeichnung eines Flohs sollen einige Damen ohnmächtig geworden sein