光线显微镜的工作原理类似于折射望远镜,只是物体离物镜非常近。要研究的物体,例如一个很小的生物体,看起来就像一个小点,被放在载玻片上,这通常是一块扁平的玻璃。显微镜平面台的夹子将载玻片固定在原位。平台可以被调整以增加更多的光线。它还可以移动,以使物体的不同层次都能得到关注。用户通过显微镜的目镜观察。显微镜底部的镜子将光线通过平台上的一个孔反射到物体上。物镜将图像放大,当通过目镜看到图像时,图像会变得更大。有些光学显微镜实际上是数码相机,用于拍摄小东西,但没有目镜。

许多显微镜,通常在学院和高中使用,通常有40倍的最高放大率,可选择有4倍和8倍。这可以让显微镜显示基本细胞和其他项目。其他显微镜可以放大数百倍,或数千倍。