一般而言，用來觀察生物的顯微鏡依光源和透鏡系統(tǒng)的不同而區(qū)分，利用一般光線經過透鏡聚焦后，使物體形成物像以便觀察者，有實體顯微鏡、及光學顯微鏡;利用雷射光者有雷射掃描共軛焦顯微鏡;利用波長極短的電子束者為電子顯微鏡，經電磁透鏡聚焦，使極小的物體成像，目前常用的有掃瞄式電子顯微鏡和穿透式電子顯微鏡。

 (一)實體顯微鏡(Stereomicroscopy;解剖顯微鏡):解剖顯微鏡主要是用來觀察不透明的物體或生物標本外部形態(tài)，或在工業(yè)和部分生物醫(yī)學技術 上。此種顯微鏡受光源、景深和其他成像因子的影響，放大倍率在60倍以下，解像效果較佳。

(二)光學顯微鏡(Light microscopy) :一般簡稱為LM，二組透鏡及顯微鏡機械本體組成，主要是用來觀察生物體的器官組織結構或生物細胞的內部構造。此種顯微鏡的二組透鏡，一組是接近觀察之標本的透鏡稱為接物鏡或簡稱為物鏡，另一組是靠近眼睛稱為接目鏡或簡稱目鏡。物鏡位于物體標本上方而由上往下觀察者為正立光學顯微鏡;物鏡位于物體標本下方而由下往上觀察者為倒立光學顯微鏡。一般所觀察的呈像方式為明視野，但因所要觀察物特性或欲呈像之不同，有特別的附屬呈像系統(tǒng)。

1. 明視野(bright field):最基本的觀察模式，主要是用來觀察透或近乎透明的材料(物體或生物標本)。此種顯微鏡觀察用的材料，除較簡單的低等生物(如細菌、真菌和大部分藻類等等)外，大都需用經過事 先的處理和切成薄片，制作成臨時或永久切片后，才可以在顯微鏡下觀察。普通光學顯微鏡使用的光源可穿透標本，故常用于觀察生物體
的器官組織結構或生物細胞的內部構造。
2.暗視野(dark field):可將要件架設于明視野顯微鏡之主體上，利用一個不透光的濾片遮掉聚光鏡上大部分的光線，僅聚光鏡邊緣的光線可以通過，結果使整個視野變暗，而標本物體的輪廓變亮，適合用于觀察小而薄、近乎透明或纖細的構造，如細菌或鞭毛或用于微小個體計數(shù)。
3. 相位差(phase contrast):可將要件架設于明視野顯微鏡之主體上，利用光波通過標本物體時，速度會被減緩或加速而與通過封片介質之光 波產生“out of phase”的現(xiàn)象，造成光波互相干擾形成明暗對比，用以 觀察透明無色的物體。此類顯微鏡之聚光鏡有一phase ring，物鏡內有一phase plate(鏡頭外刻有Ph字樣)。當光線通過標本時光波行進速 度受影響，而與其他光線產生約90度的out of phase，再利用物鏡內之 phase plate加強干擾作用，使通過物體邊緣的光加速，而與通過物體的光成180度的out of phase，形成破壞性干擾(destructive interference) 使物體影像變暗，但具有明亮之輪廓。
4.微分干涉差(differential interference contrast, DIC;Nomaski):可將要件架設于明視野顯微鏡之主體上，原理與位相差顯微鏡類似，但可用于觀察較厚的標本，同時可觀察到3-D影像。首先利用偏光鏡將所有的 光波轉成在同一平面(方向)振動，在利用棱鏡(beam splitter)將半 數(shù)的光波轉成90度，當光通過標本時，標本的化學結構會使某一方向的光波波長較另一方向之光波短。在利用物鏡(此類物鏡外刻有DIC 字樣)上方的棱鏡(beam analyzer)將光拉回成束，造成光波波長差異形成干擾，使影像各部位呈現(xiàn)不同顏色，而使影像產生立體感。
5. 熒光(fluorescence):以波長較短的紫外光為光源，解像力較佳，同時利用紫外光射在熒光物質上會激發(fā)出可見光的特性，適合用于特定對象之鑒別與定位。如以熒光物質(如calcofluor)或以抗體結合熒光物 質(如FITC)，可用于標定特定對象在組織內的位置，此即熒光顯微 鏡技術。該設備昂貴、操作復雜、標本準備費時為其缺點，但結果的高度專一性與準確性則非他種顯微鏡可取代。

(三)雷射掃描共軛焦顯微鏡(Radial Scanning Confocal Microscopy) :共軛焦顯微鏡所看到的影像只是一個極小的亮點，而不是如傳統(tǒng)顯微鏡所看到 的二維空間影像;利用共軛焦顯微鏡內建的掃描器，可將影像由很多點組 成線，很多線組成面，取得由點厚度所組成的單一平面影像稱為光切片 (optical sections)。光切片配合電腦輔助運算處理，可呈現(xiàn)出兼具高解析度明視野(左)及熒光處理(右)于顯微鏡之觀察利用抗體結合熒光物質后，抗體會與特定標本細胞表面之抗原結合 (左)，在熒光顯微鏡下即可觀察到發(fā)出熒光的特定標本(右)。和低背景雜訊的二維空間相片;或將多張同平面不同熒光探針的相片重 疊，可研究其相對部位的關系;或由一系列不同平面的相片，可組合成三 維空間的立體影像;再加入時間因子，可創(chuàng)造出動態(tài)的4D 影像。

(四)電子顯微鏡:電子顯微鏡(Electron microscopy)，一般簡稱為 EM，依成像的過程和構造的復雜性，可分為掃描式和穿透式電子顯微鏡等二大類。 利用電子顯微鏡觀察之標本實必需經特殊步驟處理后，方可觀察。另外，還有掃描式原子探測顯微鏡，目前應用于觀察原子或分子的形狀。 由于這些設備昂貴，皆屬于國家貴重儀器，且技術性高，需有專人處理。

1. 穿透式電子顯微鏡(TEM): 以電子槍(electron gun)發(fā)射之電子束 (electron beam)為光源，由于該波長極短，可以直接穿透 0.2 μm的標本，使影像在 photographic plate上呈現(xiàn) 2-D 的結構。

2. 掃描式電子顯微鏡(SEM): 以電子槍(electron gun)發(fā)射之一次電子束 (稱 primary electron beam)為光源，該波長極短，再照 射在樣品標本 表面(通常外表鍍金)后，會激發(fā)二次電子束(secondary electron beam) 反射，使影像為電子接收器接收，經一連串影像放大后，會在熒幕上呈 現(xiàn) 3-D 的物體外表影像結構。

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