光學顯微鏡用于通過提供它們如何與可見光相互作用（例如，它們的吸收、反射和散射）的放大圖像來使小結構樣品可見。這有助于了解樣品的外觀和組成，但也使我們能夠看到微觀世界的過程，例如物質如何跨細胞膜擴散。

  光學顯微鏡通常采用兩級放大，分別由物鏡和目鏡完成。被觀察物體于物鏡的前方，被物鏡放大后成，倒立的實像，然后此實像再被目鏡做第二級放大成虛像，人眼看到的就是一虛像，而顯微鏡的總放大倍率就是物鏡放大倍率和目鏡放大倍率的乘積。

光學顯微鏡是利用光學原理，把人眼不能分辨的微小物體放大成像，供人們提取細微結構信息的光學儀器。隨著計算機圖形處理技術的發展，在顯微鏡上安裝拍照裝置，可以獲取到鏡下圖片。可以做距離測量，粒徑統計，熒光定量，光譜分析等研究。傳統光學顯微鏡的景深，分辨率，成像質量等問題限制了儀器的應用領域。

光學顯微鏡是生物科學和醫學研究領域常用的儀器有關學科的教學研究工作中有著多樣的用途，是研究人體及其他生物機體組織和細胞結構強有力的工具。一臺普通光鏡主要由機械系統和光學系統兩部分構成，而光學系統則主要包括光源、反光鏡、聚光器、物鏡和目鏡等部件。