显微镜的设计，生产小物体放大的视觉或照片图像的仪器。显微镜必须完成三项任务：产生样品的放大图像，图像中分离的细节，并呈现对人眼或相机可见的细节。这组仪器不仅包括多个透镜与物镜和聚光镜，但也很简单的单透镜设备，常常手持，如放大镜设计。
在图1所示的显微镜是由英国显微镜胡克在17世纪60年代的某个时候发明了一种简单的复式的显微镜。此精美的显微镜具有检体附近的物镜，并且通过转动显微镜的主体来移动物镜从试样更靠近或更远聚焦。目镜透镜插入在显微镜的顶部，而且在许多情况下，有一个内部“场透镜”在圆筒内以增加视场的大小。图1中的显微镜通过油灯和充水球形水库照亮，同样在图1灯从灯所示，当其穿过所述贮存器中扩散，然后被聚焦到样品与连接到贮存器的透镜。这种早期的显微镜从色（和球形）像差遭遇，并在白光看到的所有图像包含了某些蓝色或红色的色彩“晕”。
既然有这么多的用户显微镜依靠直接的观察，了解显微镜和眼睛之间的关系是非常重要的。我们的眼睛能够在光谱的可见部分区分颜色的：从紫色到蓝绿色到黄到橙色至红色; 眼不能感知的紫外线或红外线。眼睛也能够感测在亮度或强度范围从黑到白以及它们之间的所有灰色深浅差异。因此，对于一个图像，以由眼睛所看到的，图像必须被呈现给眼睛在可见光谱和/或不同程度的光强度的颜色。用于感测色视网膜的眼受体是锥体细胞;将细胞强度的显着水平，而不是在颜色，是视杆细胞。这些细胞都位于在眼睛内部的背面视网膜。眼的前部（见图2），其中包括光圈，弯曲角膜和透镜是分别用于接纳光并聚焦其视网膜上的机制。
对于要清楚地看到的图像，它必须以足够的视角在视网膜上传播。 除非光落在视网膜细胞的非相邻行（倍率的功能和图像的扩散），我们无法区分密切地势细节为分离的（解决）。另外，必须有相邻的信息和/或呈现的放大，分辨图像可见背景之间足够的对比度。
由于眼睛的晶状体的改变其形状的能力有限的，对象带来了非常接近眼睛不能带到聚焦在视网膜上的图像。所接受的常规视距为10英寸或25厘米。
超过五百年前，简单的玻璃放大镜被开发。这些都是凸透镜（在中心比周边更厚）。检体或对象然后可以通过使用放置在物体与眼睛之间的放大镜的聚焦。这些“简单显微镜”可能由倍率通过在视网膜上增大视角散布在视网膜上的图像。
“简单的显微镜”或放大镜达到了完美的最高境界，在1600年代，安东·范·列文虎克的工作，谁能够看到单细胞动物（他称之为“微型动物”），甚至有一些较大的细菌类似于图3中由这样的放大镜，靠近观察者的眼睛保持所产生的图像示出一个简单的显微镜，显示为好像它是在透镜作为对象本身的同一侧。这样的图像，被视为好像它是从眼睛10英寸，被称为虚拟图像，并且不能在胶片上捕获。
围绕1600年代初，通过归因于詹森兄弟工作（见图4中的显微镜）在荷兰和伽利略在意大利，复式显微镜被开发。在最简单的形式，它由串联排列两个凸透镜：更靠近物体或标本的对象玻璃（物镜）;和目镜（眼）更接近观察者的眼睛（与调整试样的位置的装置和显微镜镜头）。复式显微镜实现了两载物台的放大倍率。物镜投射的放大图像到显微镜和目镜进一步的主体管放大由物镜投射的图像。
在17世纪和18世纪发展的复合显微镜是由光阻碍像差 （包括色差和球面），即通过使用多个镜头恶化的一个缺陷。这些显微镜实际上不如因为这些工件的周期的单透镜显微镜。它们产生的图像往往是模糊的，并与色差，不仅降低图像质量，而且还妨碍相关决议五颜六色的光晕。在中期1700的透镜制造商发现，通过组合由玻璃制成具有不同颜色的分散体的两个透镜，大部分的色差可被减少或消除。这一发现首次在望远镜，它比显微镜更大的镜头使用。但直到1800年的那色校正的镜头成为复合显微镜司空见惯的开始。
十八，十九世纪见证了复合显微镜的机械和光学质量有很大的提高。在机床的进步允许制造更复杂的部件，并通过在1800年代中期，黄铜是选择为生产高品质的显微镜的合金。一些英国和德国的显微镜制造商在这段时间内蓬勃发展。他们在显微镜的设计和生产质量相差很大，但定义它们的光学性能的整体原则，保持相对稳定。在图5所示的显微镜是由休·鲍威尔和彼得Lealand制造了大约1850年鼎基提供了显微镜下，许多人考虑的最先进的时期一个坚固的支撑。
到了19世纪末，有高度的显微镜制造商和显微镜的开发和生产成本之间的竞争成为一个重要因素。黄铜，对于显微镜制造商的首选材料，是非常昂贵的，这是一个漫长的任务，机，抛光，和漆镜机构，并从该金属加工等部位。为了削减开支，显微镜制造商第一次开始作画显微镜主体的外部分和立场，以及载物台等非移动部件。
在20世纪的第一个季度，许多显微镜制造商已经开始在显微镜框架和载物台黄铜替代铸铁。铁是便宜得多，并且可以不从黄铜涂成黑色时加以区分。它们也开始电镀许多关键黄铜组件如旋钮，物镜桶，物镜转器架，目镜，以及机械载物台组件（图6中示出）。这些早期的20世纪显微镜仍然订阅到一个共同的设计主题。它们是单眼与已与外部灯用于照亮试样一个台下镜。 这一时期的典型显微镜是蔡司显微镜实验室在图6中描绘这种类型的显微镜是非常实用的，今天许多人仍然在使用。
现代显微镜远远超过前中期1900的制成的设计规格。玻璃配方大幅提高，允许比光学像差矫正更大以往任何时候都和合成抗眩光的镜片镀膜现在非常先进的。集成电路技术使制造商能够生产出“智能”显微镜结合了微处理器到显微镜支架。在显微摄影20世纪末比以往任何时候都更容易监测光照强度的辅助附件，计算基于胶片速度曝光和自动执行复杂的任务，如包围，多重曝光和延时拍摄。
在图7所示的显微镜是一种奥林巴斯PROVIS AX70研究显微镜。这种显微镜代表了一个国家的最先进的最新设计，采用多种照明（落射和diascopic），分析仪和偏光片，棱镜DIC，荧光附件和相衬能力。显微摄影系统在复杂性和性能具有现货测量，自动曝光控制，以及灵活，方便取景构图变焦倍率的淋漓尽致。Y形框架被设计成方便用户通过提供在操作者的舒适性和易用性的最大值。
前面的讨论涉及的显微镜是什么样的基本概念，并触及了一个简短的历史开始于17世纪，并通过现代与时俱进。有许多的是极为重要的朝向获得显微镜和显微镜的一个完整的了解的其他主题。 这些主题将在底漆后面的章节中讨论。
几乎所有人在同一时间或其他，通过光学显微镜观察这个世界。对于大多数人来说，在高中或大学生物学训练过程中发生这样的经历，虽然有些科学的企业家已经购买了自己的显微镜单独或作为一门科学工具包的一部分。摄影通过显微镜，或者更常见，显微摄影，长期以来一直是科学家的有用工具。多年，生物科学和医学严重依赖显微镜来解决有关的试样的整体形态特征以及用于记录特定的光学功能和数据的定量工具的问题。在这方面，光学显微镜已被证明在无数的调查生命的奥秘是有用的。
最近，显微镜一直享有的爆炸性增长在物理和材料科学的工具，以及半导体行业，由于需要观察新的高科技材料和集成电路表面特征。显微镜也正在成为法医谁是不断检查毛发，纤维，服装，血迹，子弹，并与犯罪有关的其他项物镜重要工具。在荧光污渍和单克隆抗体技术的现代进步预示着在这两个生物医学分析和细胞生物学利用荧光显微镜的爆炸性增长。
生物医学和材料显微镜的基本区别涉及显微镜项目如何点亮样品上。在经典生物显微镜，非常薄的试样制备和光传递或传输通过样品，聚焦用的物镜，然后传递到显微镜的目镜。用于观测的集成电路（即包括现代计算机的内部工作）的光通过物镜传递的表面，然后从试样的表面进入显微镜物镜反射。在科学命名，透射和反射光镜分别称为diascopic和落射照明显微镜。在我们的显微照片照片画廊都来源于这两种传输和反射光学显微镜的科学调查。
之一的在显微镜中最严重的问题是，当光线通过非常薄的试样通过或反射从表面上具有高度的反射所产生的差的对比度。为了规避这种缺乏对比，各种光学“招数”已经得到完善，科学家可以提高对比度，在提供样品的颜色变化。在显微镜技术品种包括：偏振光，相位对比成像，微分干涉对比，荧光照明，暗场照明，莱因伯格照明，霍夫曼调制对比，和使用各种明胶滤光器。这些技术的深入讨论在提供专业显微技术这一底漆的部分。在这两个设置的引用古典书目形式和作为网站链接在显微镜引物的前端页。这些应该成为对有兴趣的读者，以及指向其他材料的万维网上提供显微镜和显微摄影的更多细节。
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