光学显微镜是借助光学透镜形成图象放大疗效的显微镜。
从物体入射的光被起码两个光学系统（目镜和物镜）放大。首先，目镜形成放大的虚像，人眼通过起放大镜作用的物镜观察放大的虚像。通常的光学显微镜有多个可更换的目镜光学显微镜的结构，观察者可以依据须要改变放大倍数。
这种目镜一般放置在旋转目镜盘上。通过旋转目镜盘光学显微镜的结构，不同的物镜可以很容易地步入光路。目镜盘的中文名称是，也译为。
目前的光学显微镜结构十分复杂和精密。为了精确成像，显微镜的光路必须经过严格的设计和控制。但是，光学显微镜的工作原理十分简单。
zui简单的目镜是由焦距很短的高帧率玻璃透镜制成，约为160毫米。形成的是真实的图象，无需通过物镜即可用肉眼看到，也可以在纸上成像。在大多数显微镜中，物镜由双透镜组成。一个是在鼻子里，它形成一个实像，使肉眼可以看见放大的图象；另一个紧靠目镜以形成真实的图象。
应用：光学显微镜主要用于对光滑表面进行微米级组织观察和检测。因为采用可见光作为光源，除了可以观察到样品的表面组织，还可以观察到表面以下一定范围内的组织，光学显微镜对颜色辨识十分灵敏确切.
光学显微镜可分为三类：正置显微镜、倒置显微镜和解剖显微镜。
正置显微镜
正置显微镜是光学显微镜的一种。在穿透光的观察下，光源从机身顶部通过聚光镜抵达样品，之后穿过样品上方的目镜，再通过反射镜和透镜抵达观察者的耳朵或其他成像设备。正置显微镜目镜与聚光镜之间的空间小，适宜正置显微镜观察的物体。它一般很薄，可以夹在载玻片中。正置显微镜的优点是结构简单，所以大多数显微镜都属于这一类。
倒置显微镜
倒置显微镜是显微镜的一种。在透光观察下，亮场照明光源和聚光镜来自机身上方。光线通过聚光镜抵达样品，之后通过样品下方的目镜。,之后抵达观察者的耳朵或成像设备。对于萤光显微镜，萤光迸发光源和目镜都坐落顶部。因为迸发光源可以是大功率的小型激光光源或弧光灯，倒置的设计可以稳定显微镜镜的结构。倒置显微镜常用于观察培养中的细胞或组织，尤其是萤光生物样品。
解剖显微镜
解剖显微镜，又称实体显微镜或体视显微镜，是针对不同工作要求而设计的显微镜。用解剖显微镜观察时，步入两只耳朵的光线来自一个独立的路径，两条光路夹着一个小角度，因而样品在观察时可以呈现三维外形。解剖显微镜的光路设计有两种类型：概念和望远镜概念。
解剖显微镜常用于一些固体样品的表面观察，或用于解剖、制表和大型电路板检测等工作。