Поділяється на кілька видів: оптична мікроскопія, електронна мікроскопія, багатофотонна мікроскопія, рентгенівська мікроскопія, рентгенівська лазерна мікроскопія та призначається для спостереження та реєстрації збільшених зображень зразка.
Порівняльний мікроскоп: використовується для дослідження пліч-о-пліч зразків. Поляризаційний мікроскоп: використовується в оптичній мінералогії та петрології для виявлення мінералів та гірських порід у тонких зрізах. Двофотонний мікроскоп: дозволяє отримувати зображення живих тканин глибиною до 1 мм.
Оптичні мікроскопи різняться між собою по їх призначенню:
- Біологічні мікроскопи – мікроскопи проходить світла, призначені для вивчення прозорих та напівпрозорих об'єктів;
- Стереоскопічні мікроскопи – мікроскопи відбитого світла з об'ємним зображенням призначені для вивчення непрозорих об'єктів;
Виділяють 2 основні види електронної мікроскопії: Просвічує або трансмісійна – ПЕМ. Скануюча або растрова – СЕМ.