显微镜的成像原理是：细微物体在物镜焦距之外十分靠近物镜焦点的位置，生成一个倒立的、放大的实像，这个倒立的放大的实像又落在目镜的焦距之内，且十分靠近目镜焦点位置，经目镜放大为一个倒立的(对原物而言)、放大的虚像。显微镜是由目镜和物镜组成，它的目镜焦距很短，物镜的焦距更短，也可以说物镜焦距比目镜焦距短。
显微镜是从十五世纪开始发展起来。从简单的放大镜的基础上设计出来的单透镜显微镜，到1847年德国蔡司研制的结构复杂的复式显微镜，以及相差，荧光，偏光，显微观察方式的出现，使之更广范地应用于金属材料，生物学，化工等领域。