光學顯微鏡有多種分類方法：按使用目鏡的數目可分為雙目和單目顯微鏡;按圖像是否有立體感可分為立體視覺和非立體視覺顯微鏡;按觀察對像可分為生物和金相顯微鏡等;按光學原理可分為偏光、相襯和微差干涉對比顯微鏡等;按光源類型可分為普通光、熒光、紫外光、紅外光和激光顯微鏡等;按接收器類型可分為目視、數碼(攝像)顯微鏡等。顯微鏡所屬教學儀器，常用的顯微鏡有雙目體視顯微鏡、金相顯微鏡、偏光顯微鏡、熒光顯微鏡等。
1.雙目體視顯微鏡
雙目體視顯微鏡又稱"實體顯微鏡"或"解剖鏡"，是一種具有正象立體感地目視儀器。在生物、醫(yī)學領域廣泛用于切片操作和顯微;在工業(yè)中用于微小零件和集成電路的觀測、裝配、檢查等工作。它利用雙通道光路，雙目鏡筒中的左右兩光束不是平行，而是具有一定的夾角--體視角(一般為12度--15度)，為左右兩眼提供一個具有立體感的圖像。它實質上是兩個單鏡筒顯微鏡并列放置，兩個鏡筒的光軸構成相當于人們用雙目觀察一個物體時所形成的視角，以此形成三維空間的立體視覺圖像。
目前體視鏡的光學結構是：由一個共用的初級物鏡，對物體成象后的兩光束被兩組中間物鏡----變焦鏡分開，并成一體視角再經各自的目鏡成象，它的倍率變化是由改變中間鏡組之間的距離而獲得的，因此又稱為"連續(xù)變倍體視顯微鏡"。隨著應用的要求，目前體視鏡可選配豐富的選購附件，如冷光源，攝象，熒光，照相等等。
2.金相顯微鏡
金相顯微鏡是專門用于觀察金屬和礦物等不透明物體金相組織的顯微鏡。這些不透明物體無法在普通的透射光顯微鏡中觀察，故金相和普通顯微鏡的主要差別在于前者以反射光，而后者以透射光照明。在金相顯微鏡中照明光束從物鏡方向射到被觀察物體表面，被物面反射后再返回物鏡成像。這種反射照明方式也廣泛用于集成電路硅片的檢測工作。
3.偏光顯微鏡
偏光顯微鏡是用于研究所謂透明與不透明各向異性材料的一種顯微鏡。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，但有些則不可能，而必須利用偏光顯微鏡。將普通光改變?yōu)槠窆膺M行鏡檢的方法，以鑒別某一物質是單折射(各向同行)或雙折射性(各向異性)。雙折射性是晶體的基本特性。因此，偏光顯微鏡被廣泛地應用在礦物、化學等領域，在生物學和植物學也有應用。
4.熒光顯微鏡
熒光顯微鏡是用短波長的光線照射用熒光素染色過的被檢物體，使之受激發(fā)后而產生長波長的熒光，然后觀察。熒光顯微鏡廣泛應用于生物，醫(yī)學等領域。
熒光顯微鏡一般分為透射和落射式兩種類型。透射式：激發(fā)光來自被檢物體的下方，聚光鏡為暗視野聚光鏡，使激發(fā)光不進入物鏡，而使熒光進入物鏡。它在低倍情況下明亮，而高倍則暗，在油浸和調中時，較難操作，尤以低倍的照明范圍難于確定，但能得到很暗的視野背景。透射式不使用于非透明的被檢物體。落射式：透射式目前幾乎被淘汰，新型的熒光顯微鏡多為落射式，光源來自被檢物體的上方，在光路中具有分光鏡，所以對透明和不透明的被檢物體都適用。由于物鏡起了聚光鏡的作用，不僅便于操作，而且從低倍到高倍，可以實現整個視場的均勻照明。
目前許多新興生物研究領域應用到熒光顯微鏡，如基因原位雜交(FISH)等等。
