显微镜是为了观察一般肉眼无法看见的微小物体所发明的仪器。显微镜学即是利用这种仪器来研究的一门科学。一般来说显微镜大都是指光学显微镜，光学显微镜依设计的不同，又可分为正立显微镜(Upright microscope)、倒立显微镜(Inverted microscope，又称倒置显微镜)和解剖显微镜（Stereo microscope，又称实体显微镜或立体显微镜），结合光学显微镜并利用雷射光作为光源，以达到特殊观察需求的有共聚焦显微镜(Confocal Laser Microscope，又译作共轭焦显微镜)。

此外比较常见的还有电子显微镜，电子显微镜是以电子束发展出的显微镜，可分为扫描电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)和透射电子显微镜(transmission electron microscope，TEM )在生物医学上被广泛运用。观察原子可使用扫描隧道显微镜或场发射显微镜。