Parallèlement en Europe, les nouvelles techniques permettent d’atteindre de nouvelles échelles d’observations très fines, notamment grâce aux améliorations apportées à la microscopie. De sorte que, dès la seconde moitié du XVIIe siècle, cette nouvelle instrumentation va permettre le développement d’une démarche scientifique aux prémices de la science moderne. Parmi les précurseurs de l’utilisation du microscope en botanique, le Britannique Nehemiah Grew (1641-1712) est considéré, avec l’Italien Marcello Malpighi (1628-1694), comme le fondateur de l'anatomie végétale. Médecin à Londres (diplôme de l’Université de Leyde) et membre de la Royal Society, il en devient, en 1677, le secrétaire et dirige sa publication, Philosophical Transactions, revue qui continue de publier au XXIe. Ses travaux et écrits sont rassemblés dans The Anatomy of Plants (1682).
Nehemiah Grew y décrit la morphologie des racines et des tiges, réalise la première étude microscopique du pollen, analyse les structures florales et éclaircit le rôle de l'étamine. Ce chapitre sur les fleurs est extrêmement intéressant, car le pollen n’était pas connu ni réellement décrit à cette époque, qui réfutait de même toute sexualité chez les végétaux. N. Grew tente d’expliquer le « cœur des fleurs » qui est visité par différents animaux et ses observations de petits « globules » dont il suppose l’importance pour ces animaux visiteurs. Même si Théophraste l’avait évoquée dès l’Antiquité, ces pages sont les prémices de la description de la pollinisation, qui ne sera réellement acceptée et décrite qu’au début du XIXe siècle. L’Anatomie des plantes de N. Grew reste l'un des plus importants ouvrages de botanique du XVIIe siècle, sans équivalent durant près d'un siècle, et ayant ouvert une large avancée dans la connaissance du monde végétal. Carl von Linné (1707-1778) lui dédiera le genre Grewia, désignant des arbres et arbustes de la famille des Tiliaceae (même famille que le tilleul), principalement tropicaux dont certaines espèces sont actuellement ornementales .
L’Anatomie des plantes de N. Grew reste l'un des plus importants ouvrages de botanique du XVIIe siècle