顯微鏡以顯微原理進行分類可分為偏光顯微鏡、光學顯微鏡與電子顯微鏡和數碼顯微鏡。

偏光顯微鏡（Polarizing microscope）是用於研究所謂透明與不透明各向異性材料的一種顯微鏡，在地質學等理工科專業中有重要應用。

凡具有雙折射的物質，在偏光顯微鏡下就能分辨的清楚，當然這些物質也可用染色法來進行觀察，但有些則不可用，而必須利用偏光顯微鏡。

反射偏光顯微鏡是利用光的偏振特性對具有雙折射性物質進行研究鑑定的必備儀器， 可供廣大使用者做單偏光觀察，正交偏光觀察，錐光觀察。

光學顯微鏡，通常皆由光學部分、照明部分和機械部分組成。無疑光學部分是最為關鍵的，它由目鏡和物鏡組成。早於1590年，荷蘭和義大利的眼鏡製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、相差顯微鏡、鐳射掃描共聚焦顯微鏡、偏光顯微鏡、微分干涉差顯微鏡、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徵，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，它將電子流作為一種新的光源，使物體成像。

自1938年Ruska發明第一臺透射電子顯微鏡至今，除了透射電鏡本身的效能不斷的提高外，還發展了其他多種型別的電鏡。如掃描電鏡、分析電鏡、超高壓電鏡等。

結合各種電鏡樣品製備技術，可對樣品進行多方面的結構 或結構與功能關係的深入研究。顯微鏡被用來觀察微小物體的影象。常用於生物、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。

臺式顯微鏡,主要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,不便於移動,多應用於實驗室內,不便外出或現場檢測。

行動式顯微鏡,主要是近幾年發展出來的數碼顯微鏡與影片顯微鏡系列的延伸。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,小巧而精緻,便於攜帶。

且有的手持式顯微鏡有自己的螢幕,可脫離電腦主機獨立成像,操作方便,還可整合一些數碼功能,如支援拍照,錄影,或影象對比,測量等功能。