光學(xué)顯微鏡是一種利用光學(xué)透鏡產(chǎn)生影像放大效應(yīng)的顯微鏡。

由物體入射的光被至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)（物鏡和目鏡）放大。首先物鏡產(chǎn)生一個(gè)被放大實(shí)像，人眼通過作用相當(dāng)于放大鏡的目鏡觀察這個(gè)已經(jīng)被放大了的實(shí)像。一般的光學(xué)顯微鏡有多個(gè)可以替換的物鏡，這樣觀察者可以按需要更換放大倍數(shù)。這些物鏡一般被安置在一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的物鏡盤上，轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡盤就可以使不同的目鏡方便地進(jìn)入光路，物鏡盤的英文是Nosepiece，又譯作鼻輪。

現(xiàn)在的光學(xué)顯微鏡的構(gòu)造非常的復(fù)雜精密，為了精準(zhǔn)成像，顯微鏡的光學(xué)路徑必須嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)與控制。盡管如此，光學(xué)顯微鏡的運(yùn)作原理是非常簡(jiǎn)單的。

最簡(jiǎn)單的物鏡是由高分辨率的玻璃鏡制成，有非常短的焦距，大概是160 mm左右，而產(chǎn)生了放大倒立成像，因此像是非?？拷嚻瑏碛^察，經(jīng)由對(duì)焦，其產(chǎn)生的是實(shí)像，不用經(jīng)由目鏡即可用肉眼看到，或者成像于紙張上。在多數(shù)的顯微鏡，目鏡是雙鏡組成的，一個(gè)在眼睛，產(chǎn)生虛像，使肉眼看到放大成像；一個(gè)則靠近物鏡，產(chǎn)生實(shí)像。

應(yīng)用領(lǐng)域：光學(xué)顯微鏡主要用于光滑表面的微米級(jí)組織觀察與測(cè)量，因?yàn)椴捎每梢姽庾鳛楣庠匆虼瞬粌H能觀察樣品表層組織而且在表層以下的一定范圍內(nèi)的組織同樣也可被觀察到，并且光學(xué)顯微鏡對(duì)于色彩的識(shí)別非常敏感和準(zhǔn)確。

光學(xué)顯微鏡可分為三類：正立顯微鏡、倒立顯微鏡、解剖顯微鏡。

正立顯微鏡

正立顯微鏡是光學(xué)顯微鏡的一種，在穿透光觀察下，光源由機(jī)身下面經(jīng)過聚光鏡到達(dá)樣品，再穿過位于樣品上方的物鏡，然后借由反射鏡和透鏡到達(dá)觀察者的眼睛或其他成像儀器。正立顯微鏡物鏡和聚光鏡中間的空間較小，適用于正立顯微鏡觀察的物品，通常較薄，可夾于玻片中。正立顯微鏡的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此一般顯微鏡多屬此類。

倒立顯微鏡

倒立顯微鏡是顯微鏡的一種，在穿透光觀察下，明視野用之照明光源和聚光鏡是來自機(jī)身上方，光線穿過聚光鏡到達(dá)樣品，再穿過位于樣品下方的物鏡，然后借由反射鏡和透鏡到達(dá)觀察者的眼睛或成像儀器。對(duì)螢光顯微鏡而言,螢光激發(fā)光源和物鏡同位于底部。由于激發(fā)光源可以是高功率大型雷射光源或弧光燈,倒立式的設(shè)計(jì)更能穩(wěn)定顯微鏡鏡的結(jié)構(gòu)。倒立顯微鏡常用于觀察培養(yǎng)中的細(xì)胞或組織，特別是應(yīng)用在螢光的生物樣品上。

解剖顯微鏡

解剖顯微鏡，又被稱為實(shí)體顯微鏡或立體顯微鏡，是為了不同的工作需求所設(shè)計(jì)的顯微鏡。利用解剖顯微鏡觀察時(shí)，進(jìn)入兩眼的光各來自一個(gè)獨(dú)立的路徑，這兩個(gè)光路徑夾了一個(gè)小小的角度，因此在觀察時(shí)，樣品可以呈現(xiàn)立體的樣貌。解剖顯微鏡的光路設(shè)計(jì)有兩種：The Greenough Concept和The Telescope Concept。

解剖顯微鏡常常用在一些固體樣本的表面觀察，或是解剖、鐘表制作和小電路板檢查等工作上。