显微镜分为光学显微镜和电子显微镜。光学显微镜一般分为暗视野显微镜、相位差显微镜、视频显微镜、荧光显微镜、偏光显微镜、超声波显微镜、解剖显微镜、共聚焦显微镜、金相显微镜、生物显微镜、透反射式偏光显微镜等。电子显微镜则主要包括、透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜等。
暗视野显微镜由于不将透明光射入直接观察系统，无物体时，视野暗黑，不可能观察到任何物体，当有物体时，以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见。相位差显微镜，是应用相位差法的显微镜。视频显微镜将传统的显微镜与摄象系统，显示器或者电脑相结合，达到对被测物体的放大观察的目的。随着cmos镜头技术在显微镜领域应用的成熟，及数码输出技术的发展，视频显微镜也取得了较大突破性发展。
萤光显微镜上，必须在标本的照明光中，选择出特定波长的激发光，以产生荧光，然后必须在激发光和荧光混合的光线中，单把荧光分离出来以供观察。偏光显微镜是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜。凡具有双折射的物质，在偏光显微镜下就能分辨的清楚。超声波扫描显微镜的特点在于能够精确的反映出声波和微小样品的弹性介质之间的相互作用，并对从样品内部反馈回来的信号进行分析。
解剖显微镜，又被称为实体显微镜、体视显微镜或立体显微镜，是为了不同的工作需求所设计的显微镜。利用解剖显微镜观察时，进入两眼的光各来自一个独立的路径，这两个路径只夹一个小小的角度，因此在观察时，样品可以呈现立体的样貌。激光扫描共聚焦显微镜在反射光的光路上加上了一块半反半透镜，过移动透镜系统可以对一个半透明的物体进行三维扫描。
金相显微镜主要用于鉴定和分析金属内部结构组织，它是金属学研究金相的重要仪器。生物显微镜是用来观察生物切片、生物细胞、细菌以及活体组织培养、流质沉淀等的观察和研究，同时可以观察其他透明或者半透明物体以及粉末、细小颗粒等物体。透反射式偏光显微镜，应用范围也越来越广阔，许多行业，如化工的化学纤维，半导体工业以及药品检验等等，也广泛地使用偏光显微镜。
电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。但电子显微镜因需在真空条件下工作，所以很难观察活的生物，而且电子束的照射也会使生物样品受到辐照损伤。
