우리는 보통 작은 사물을 자세히 보고 싶을 때 눈을 사물 가까이에 대고 관찰한다. 이는 사물을 보는 각도를 크게 해주면 좀 더 자세히 볼 수 있기 때문이다.
이 원리에 따라 렌즈 시각을 넓혀 사물을 확대해 볼 수 있게 한 것이 현미경이다.
렌즈를 여러 겹으로 쌓아 놓으면 확대비율은 커지지만 동시에 상이 흐려지기 쉽다. 상이 흐려지지 않고 두 개의 사물을 분간할 수 있는 최소거리를 분해능이라 한다. 실제로 현미경에서는 배율보다도 이 분해능이 더 중요하다.
인간의 눈은 0.1㎜ 정도까지 분간할 수 있지만 광학 현미경은 1만분의 1㎜, 전자현미경은 그보다 몇백배 미세한 것까지 볼 수 있다. 빛의 파장보다 전자선의 파장이 훨씬 짧으며 그에 따라 분해능도 높다.
광학 현미경은 대물렌즈와 접안렌즈가 기본구조를 이루는데 관찰하는 시료를 밝게 비춘 다음 먼저 대물렌즈로 확대한 뒤 접안렌즈로 그 상을 한번 더 확대해 관찰하는 구조로 돼있다.
보통 현미경은 생물현미경이지만 생체나 투명물체를 관찰하는 데 사용되는 위상차현미경도 있다. 분석용 현미경으로는 자외선이나 적외선·편광 등을 이용한 현미경 또는 반사광으로 금속 같은 불투명체를 관찰하는 금속현미경 등이 이용되고 있다.
전자현미경은 빛 대신 빠른 속도의 전자흐름을 이용한다. 음극·양극 사이에 고전압을 걸어서 진공상태에서 전자를 가속시킨다. 전자는 입자와 파동이라는 두 방향의 성질을 갖고 있어서 운동이 빨라지면 파장은 빛보다 짧아져 전자현미경의 성능이 커진다.
〈원연 기자〉