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顯微鏡以顯微原理進行分類可分爲光望遠鏡學顯微鏡與電子顯微鏡。

光學顯微鏡通常皆由光學部分、照明部分和機械部分組成。無疑光學部分是最爲關鍵的，它由目鏡和物鏡組成。早于1590年，荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經造出類似顯微鏡的放大儀器。光學顯微鏡的種類很多，主要有明視野顯微鏡（普通光學顯微鏡）、暗視野顯微鏡、熒光顯微鏡放大鏡、相差顯微鏡、激光掃描共聚焦顯微鏡、偏光顯微鏡、微分幹涉差顯微鏡、倒置顯微鏡。

電子顯微鏡有與光學顯微鏡相似的基本結構特征，但它有著比光學顯微鏡高得多的對物體的放大及分辨本領，它將電子流作爲一種新的光源，使物體成像。自1938年Ruska發明第一台透射電子顯微鏡至今，除了透射電鏡本身的性能不斷的提高外，還金相顯微鏡發展了其他多種類型的電鏡。如掃描電鏡、分析電鏡、超高壓電鏡等。結合各種電鏡樣品制備技術，可對樣品進行多方面的結構 或結構與功能關系的深入研究。顯微鏡被用來觀察微小物體的圖像。常用于生物、醫藥及微小粒子的觀測。電子顯微鏡可把物體放大到200萬倍。
台式顯微鏡，主要天文望遠鏡是指傳統式的顯微鏡，是純光學放大，其放大倍率較高，成像質量較好，但一般體積較大，不便于移動，多應用于實驗室內，不便外出或現場檢測。

便攜式顯微鏡，主要是近幾年發展出來的數碼顯微鏡與視頻顯微鏡系列的延伸。和傳統光學放大不同，手持式顯微鏡都是數碼放大，其一般追求便攜，小巧而精致， 便于攜帶；且有的手持式顯微鏡有自己的屏幕，可脫離電腦主機獨立成像，操作方便，還可集成一些數碼功能，如支持拍照，錄像，或圖像對比，測量等功能。

數碼液晶顯微鏡，最早是由博宇研發生産的，該顯微鏡保留了光學顯微鏡的清晰，彙集了數碼顯微鏡的強大拓展、視頻顯微鏡的直觀顯示和便攜式顯微鏡的簡潔方便等優點。