Ένα μικροσκόπιο αντίθεσης, πιο σωστά ένα μικροσκόπιο αντίθεσης φάσης, είναι ένα μικροσκόπιο με εξαρτήματα που αυξάνουν σημαντικά την αντίθεση των αντικειμένων στη σκηνή, καθιστώντας τα ιδιαίτερα ορατά. Η χρήση μικροσκοπίου αντίθεσης επιτρέπει σε κάποιον να βλέπει καθαρά, οπτικοποιώντας τις δομές που εμπλέκονται στο αντικείμενο στη σκηνή, και αυτό το είδος μικροσκοπίου επιτρέπει επίσης στους παρατηρητές να βλέπουν κύτταρα και οργανισμούς ενώ είναι ακόμα ζωντανοί και διανύουν τον κύκλο ζωής τους, ένα ξεχωριστό πλεονέκτημα.
Πολλά ζωντανά κύτταρα έχουν συστατικά που είναι διαφανή ή πολύ κοντά σε αυτά. Όταν τα βλέπουμε σε ένα κανονικό μικροσκόπιο, αυτά τα εξαρτήματα βασικά ξεπλένονται, καθιστώντας αδύνατη την ορατότητά τους. Ένας τρόπος αντιμετώπισης αυτού του προβλήματος είναι να βάψετε τον οργανισμό, με τη χρωστική να παρέχει αντίθεση που προκαλεί την έκρηξη αυτών των δομών. Ωστόσο, μπορεί να είναι δύσκολο να χρωματιστούν δείγματα και η διαδικασία θανάτου μπορεί να αλλάξει τις κυτταρικές δομές εκτός από τη θανάτωση του οργανισμού, γεγονός που το καθιστά ακατάλληλο για άτομα που θέλουν να δουν τα πράγματα ζωντανά στο μικροσκόπιο για να τα καταλάβουν καλύτερα.
Το μικροσκόπιο αντίθεσης φάσης βασίζεται στο γεγονός ότι το φως αλλάζει καθώς περνά μέσα από ένα αντικείμενο. Ανάλογα με τον δείκτη διάθλασης διαφόρων τμημάτων ενός κυττάρου, το φως θα επιβραδυνθεί καθώς διέρχεται, μετακινούμενος «εκτός φάσης», όπως είναι γνωστό. Με ένα ειδικό φίλτρο γνωστό ως πλάκα φάσης μεταξύ του δείγματος και του προσοφθάλμιου φακού για να ενισχύσει αυτή την αλλαγή, ο ερευνητής θα μπορεί να δει καθαρά τις διαφανείς δομές χωρίς να χρειάζεται να βάψει το δείγμα.
Οι διαφορές μεταξύ ενός μικροσκοπίου αντίθεσης φάσης και ενός κανονικού μικροσκοπίου μπορεί να φαίνονται σαν τη νύχτα και τη μέρα. Μια σχετικά βαρετή διαφάνεια θα γεμίσει ξαφνικά με ζωή όταν την δούμε κάτω από ένα μικροσκόπιο αντίθεσης και οι λεπτομερείς, λεπτές δομές των οργανισμών και των κυττάρων θα γίνουν ξαφνικά ορατές όταν δεν ήταν πριν. Χρησιμοποιώντας μικροσκόπιο αντίθεσης, οι επιστήμονες μπορούν να παρακολουθήσουν τους μικροοργανισμούς να περνούν τους κύκλους ζωής τους και μπορούν επίσης να μελετήσουν τη λεπτομερή ανατομία τέτοιων οργανισμών.
Ο εφευρέτης της τεχνικής αντίθεσης φάσης, Frederik Zernike, τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ το 1953 για τις προσπάθειές του. Η μικροσκοπία αντίθεσης μπορεί να είναι σημαντικά πιο ακριβή από άλλους τύπους μικροσκοπίας φωτός, επειδή απαιτεί ειδικό εξοπλισμό. Ως αποτέλεσμα, τα μικροσκόπια αντίθεσης φάσης εμφανίζονται συνήθως μόνο σε εξειδικευμένα περιβάλλοντα όπως τα ερευνητικά εργαστήρια. Οι σπουδαστές σε υψηλού επιπέδου επιστημονικές τάξεις σε κολέγια και πανεπιστήμια μπορεί να έχουν την ευκαιρία να εργαστούν με τέτοια μικροσκόπια για την έρευνά τους και να μάθουν περισσότερα για το πεδίο.