显微镜通过一种成像原理来实现细小物体的放大观察。在这个原理中，细微物体放置在物镜焦距以外并靠近物镜焦点的位置，会产生一个倒立且放大的实像。这个倒立的放大的实像随后通过目镜进一步放大，并形成一个倒立的虚像（相对于原物体而言）。
显微镜由目镜和物镜组成，目镜的焦距相对较短，而物镜的焦距更短，可以说物镜焦距比目镜焦距更短。
显微镜的发展始于十五世纪。从最初简单的放大镜演变而来的单透镜显微镜，到1847年德国蔡司研制的结构复杂的复式显微镜，以及相差、荧光、偏光等显微观察方式的出现，显微镜的应用范围进一步扩展到金属材料、生物学、化工等领域。
