Τα μικροσκόπια είναι όργανα που επιτρέπουν στο χρήστη να δει τα πράγματα σε μεγαλύτερη κλίμακα, παράγοντας μια ακριβή μεγεθυσμένη εικόνα μικρών αντικειμένων. Τα μικροσκόπια ταξινομούνται ανάλογα με τον τρόπο μεγέθυνσης της εικόνας. Οι τύποι μικροσκοπίων περιλαμβάνουν ακουστικά μικροσκόπια, ηλεκτρονικά μικροσκόπια, μικροσκόπια ακτίνων Χ και οπτικά μικροσκόπια—ονομάζονται επίσης μικροσκόπιο φωτός—το θέμα εδώ. Τα οπτικά μικροσκόπια χρησιμοποιούν γυάλινους φακούς για την παραγωγή μεγεθυσμένων εικόνων. Έρχονται σε πολλές διαφορετικές διαμορφώσεις: τα απλά οπτικά μικροσκόπια χρησιμοποιούν μόνο έναν φακό, ενώ τα σύνθετα οπτικά μικροσκόπια συνδυάζουν δύο ή περισσότερες σειρές φακών.
Ένα απλό μικροσκόπιο είναι επίσης γνωστό ως φακός. Αποτελείται από έναν μονό ή σύνθετο φακό. Παραδείγματα απλού φακού είναι ένας μεγεθυντικός φακός, ένας φακός ή φακός κοσμημάτων και ένα ποτήρι ανάγνωσης. Είναι δυνατοί διάφοροι τύποι εκτροπής σε έναν μόνο φακό. Καθένα από αυτά επηρεάζει την ποιότητα της εικόνας με διαφορετικό τρόπο. Οι χρωματικές εκτροπές παραμορφώνουν το χρώμα. Η σφαιρική εκτροπή παραμορφώνει την εστίαση της περιφέρειας της εικόνας. Η παραμόρφωση δημιουργεί καμπύλες όπου η εικόνα είναι ευθεία.
Ένα απλό μικροσκόπιο σύνθετου φακού είναι διαφορετικό από ένα σύνθετο μικροσκόπιο. Ένας σύνθετος φακός είναι μια σειρά απλών φακών που μοιράζονται έναν κοινό άξονα. Ένας σύνθετος φακός διορθώνει ορισμένες εκτροπές που μπορεί να προκύψουν όταν χρησιμοποιείται μόνο ένας μόνο φακός και μπορεί επίσης να μεγεθύνει με μεγαλύτερη ισχύ.
Ένα σύνθετο μικροσκόπιο έχει τουλάχιστον δύο συστοιχίες φακών, οι οποίες επιτρέπουν μεγαλύτερη μεγέθυνση από ό,τι μπορεί ένα απλό μικροσκόπιο. Ένας από αυτούς τους πίνακες είναι ο στόχος. Τοποθετείται κοντά στο αντικείμενο που εξετάζουμε και έχει μικρή εστιακή απόσταση. Το προσοφθάλμιο, γνωστό και ως οφθαλμικό, συλλαμβάνει την πραγματική εικόνα που σχηματίζεται από τον αντικειμενικό φακό και δημιουργεί μια εικονική εικόνα.
Η βασική μορφή του σύνθετου οπτικού μικροσκοπίου είναι μονόφθαλμος. Υπάρχουν δύο τύποι για δύο μάτια. Σε μια περίπτωση, χρησιμοποιείται ένας μόνο αντικειμενικός φακός με ένα ζευγάρι προσοφθάλμιων φακών, δημιουργώντας μια δισδιάστατη όψη που μπορεί να δει και με τα δύο μάτια, και επομένως είναι διόφθαλμη. Ένα στερεοσκοπικό μικροσκόπιο, ωστόσο, δεν έχει μόνο δύο προσοφθάλμιους φακούς, αλλά και δύο στόχους, έτσι ώστε το αντικείμενο να φαίνεται τρισδιάστατο.
Τα σύνθετα οπτικά μικροσκόπια εφευρέθηκαν από τρεις Ολλανδούς κατασκευαστές γυαλιών στα τέλη του δέκατου έκτου αιώνα. Αυτός ο τύπος μικροσκοπίου χρησιμοποιήθηκε περίπου 70 χρόνια αργότερα από τον Robert Hooke στις επιδείξεις του για τη Βασιλική Εταιρεία. Ήταν περίπου δέκα χρόνια αφότου ο Χουκ ξεκίνησε τις επιδείξεις του, ο Antonie van Leeuwenhoek άρχισε να χρησιμοποιεί χειροποίητα απλά οπτικά μικροσκόπια για να παρατηρεί μικροοργανισμούς του γλυκού νερού και ο τομέας της μικροβιολογίας είχε τις απαρχές του.