Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι μικροσκοπίων. Αυτό με το οποίο είναι εξοικειωμένοι οι περισσότεροι κοιτάζει προς τα κάτω το δείγμα με την πηγή φωτός να έρχεται από κάτω και ονομάζεται όρθιο μικροσκόπιο. Ένα ανεστραμμένο μικροσκόπιο κοιτάζει το δείγμα με την πηγή φωτός να προέρχεται από πάνω.
Τα ανεστραμμένα μικροσκόπια εφευρέθηκαν για πρώτη φορά το 1850 από τον J. Lawrence Smith του Πανεπιστημίου Tulane και έκαναν το ντεμπούτο τους στην Παγκόσμια Έκθεση στο Λονδίνο το 1852. Στις αρχές του 20ου αιώνα, άρχισαν να χρησιμοποιούνται για παρατήρηση ζωντανών κυττάρων, ιδιαίτερα για την υδρόβια ζωή. Χρησιμοποιήθηκε επίσης για την ανάλυση βαρέων μετάλλων όπως ο σίδηρος και ο χάλυβας πριν από τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο.
Ένα ανεστραμμένο μικροσκόπιο είναι πολύ χρήσιμο όταν κοιτάμε βαριά αντικείμενα ή αυτά που επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τη βαρύτητα. Τα δείγματα υλικού όπως το μέταλλο μπορεί να είναι μεγάλα και βαριά. Απαιτούν τις μεγάλες περιοχές σταδιοποίησης που επιτρέπουν τα ανεστραμμένα μικροσκόπια.
Τα υλικά που επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τη βαρύτητα περιλαμβάνουν ζωντανά κύτταρα και υδρόβια ζωή που τείνουν να συγκεντρώνονται και να συγκεντρώνονται στον πυθμένα των δοχείων δειγμάτων. Ένα ανεστραμμένο μικροσκόπιο κοιτάζει το δείγμα από το κάτω μέρος, καθιστώντας ευκολότερο να δούμε τους οργανισμούς με ευκολία. Επιτρέπει επίσης στους χρήστες να δουν τα δείγματα σε ένα πιο φυσικό περιβάλλον από μια τυπική γυάλινη διαφάνεια. Τα τρυβλία Petri επιτρέπουν μεγαλύτερη κίνηση για τα δείγματα και χρησιμοποιούνται συνήθως με ανεστραμμένα μικροσκόπια.
Αυτός ο τύπος μικροσκοπίου έχει επανασχεδιαστεί και βελτιωθεί για να εξυπηρετεί συγκεκριμένες χρήσεις. Υπάρχουν στάδια ειδικά για διαδικασίες όπως η επώαση και η εξωσωματική γονιμοποίηση. Τα ακροφύσια έχουν γίνει μεγαλύτερα και περιστρεφόμενα, διευκολύνοντας τους επιστήμονες να αναγνωρίζουν και να περιστρέφουν αντικείμενα. Έχουν επίσης γίνει βαρύτερα και πιο ανθεκτικά, επιτρέποντας λιγότερους κραδασμούς και μεγαλύτερη ευκολία παρατήρησης.
Υπάρχουν δύο κατηγορίες ανεστραμμένων μικροσκοπίων. Ένα ανεστραμμένο μικροσκόπιο ρουτίνας είναι μικρό και διατίθεται σε ρυθμίσεις χαμηλής και μέσης ισχύος. Αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σπίτια και μικρά εργαστήρια στα σχολεία. Περιορίζονται σε ό,τι μπορεί να παρατηρήσει, καθώς συνήθως δεν επιτρέπουν λεπτή εστίαση και έχουν σχετικά χαμηλή μεγέθυνση ισχύος.
Ένα ερευνητικό ανεστραμμένο μικροσκόπιο διατίθεται σε ρυθμίσεις μεγάλης ισχύος και μπορεί να επιτρέψει μια πολύ λεπτή εστίαση. Το σημαντικότερο μειονέκτημά τους είναι ότι είναι εξαιρετικά ακριβά και συνήθως χρησιμοποιούνται μόνο από πανεπιστήμια και ιατρικά ιδρύματα. Είναι συνήθως σε θέση να φιλοξενήσουν βιντεοκάμερες και τηλεοράσεις για να βοηθήσουν στην τεκμηρίωση της έρευνας. Οι βελτιώσεις στο ανεστραμμένο μικροσκόπιο κατά τη διάρκεια του 20ου και 21ου αιώνα το επέτρεψαν να αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της προηγμένης επιστημονικής έρευνας.