這幾種顯微鏡都是光學(xué)顯微鏡，以可見光為探測手段，不同于電子顯微鏡、掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡等。
具體地說：

相差顯微鏡，又稱相襯顯微鏡。因為光線在穿過透明的樣品時會產(chǎn)生微小的相位差，而這個相位差可以被轉(zhuǎn)換為圖象中的幅度或?qū)Ρ榷鹊淖兓?，這樣就可以利用相位差來成像。是二十世紀(jì)三十年代弗里茨·澤爾尼克在研究衍射光柵的時候發(fā)明的。因此榮獲1953年的諾貝爾物理學(xué)獎。目前被廣泛應(yīng)用于為透明標(biāo)本如活體細(xì)胞和小的器官組織提供對比度圖像。

共聚焦顯微鏡：是一種利用逐點照明和空間針孔調(diào)制來去除樣品非焦點平面的散射光的光學(xué)成像手段，相比于傳統(tǒng)成像方法可以提高光學(xué)分辨率和視覺對比度。從一個點光源發(fā)射的探測光通過透鏡聚焦到被觀測物體上，如果物體恰在焦點上，那么反射光通過原透鏡應(yīng)當(dāng)匯聚回到光源，這就是所謂的共聚焦，簡稱共焦。共焦顯微鏡在反射光的光路上加上了一塊半反半透鏡（dichroic mirror），將已經(jīng)通過透鏡的反射光折向其它方向，在其焦點上有一個帶有針孔（Pinhole），小孔就位于焦點處，擋板后面是一個光電倍增管（photomultiplier tube，PMT）?？梢韵胂?，探測光焦點前后的反射光通過這一套共焦系統(tǒng)，必不能聚焦到小孔上，會被擋板擋住。于是光度計測量的就是焦點處的反射光強(qiáng)度。其意義是：通過移動透鏡系統(tǒng)可以對一個半透明的物體進(jìn)行三維掃描。這樣的構(gòu)想，是在1953年， 美國學(xué)者馬文·明斯基提出，經(jīng)過了30年的發(fā)展，才利用激光為光源，發(fā)展出符合馬文·明斯基理想的共聚焦顯微鏡。

倒置顯微鏡：組成和普通顯微鏡一樣，只不過物鏡與照明系統(tǒng)顛倒，前者在載物臺之下，后者在載物臺之上。方便操作和其他相關(guān)圖像采集設(shè)備的安裝。

光學(xué)顯微鏡是一種利用光學(xué)透鏡產(chǎn)生影像放大效應(yīng)的顯微鏡。由物體入射的光被至少兩個光學(xué)系統(tǒng)（物鏡和目鏡）放大。首先物鏡產(chǎn)生一個被放大實像，人眼通過作用相當(dāng)于放大鏡的目鏡觀察這個已經(jīng)被放大了的實像。一般的光學(xué)顯微鏡有多個可以替換的物鏡，這樣觀察者可以按需要更換放大倍數(shù)。這些物鏡一般被 安置在一個可以轉(zhuǎn)動的物鏡盤上，轉(zhuǎn)動物鏡盤就可以使不同的目鏡方便地進(jìn)入光路。物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了放大倍率與分辨率之間的規(guī)律，人們才知道光學(xué)顯微鏡的分辨率是有極限的，分辨率的這一極限限制了放大倍率的無限提高，1600倍成了光學(xué)顯微鏡放大倍率的*高極限，使得形態(tài)學(xué)的應(yīng)用在許多領(lǐng)域受到了很大限制。
光學(xué)顯微鏡的分辨率受到光波長的限制，一般不超過0.3微米。假如顯微鏡使用紫外線作為光源或物體被放在油中的話，分辨率還可以得到提高。這一平臺成為搭建其他光學(xué)顯微系統(tǒng)的基礎(chǔ)。