光學顯微鏡是一種利用光學透鏡產生影像放大效應的顯微鏡。
由物體入射的光被至少兩個光學系統(物鏡和目鏡)放大。首先物鏡產生一個被放大實像，人眼通過作用相當于放大鏡的目鏡觀察這個已經被放大了的實像。一般的產品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。這些物鏡一般被安置在一個可以轉動的物鏡盤上，轉動物鏡盤就可以使不同的目鏡方便地進入光路，物鏡盤的英文是Nosepiece，又譯作鼻輪。
十八世紀，光學顯微鏡的放大倍率已經提高到了1000倍，使人們能用眼睛看清微生物體的形態、大小和一些內部結構。直到物理學家發現了放大倍率與分辨率之間的規律，人們才知道分辨率是有極限的，分辨率的這一極限限制了放大倍率的無限提高，1600倍成了放大倍率的高極限，使得形態學的應用在許多領域受到了很大限制。
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。
依其聚光鏡和物鏡的設計，可用來觀察不同的樣品。明視野用來觀察薄的染色生物組織樣品，暗視野功能的視野下，背景為黑色，能突顯樣品的細微面貌，觀察未染色樣品時，如活細胞，可利用相位差功能。另外還有微分干涉差功能，都常搭配在光學顯微鏡上。
在日常使用中，常常會用到濾色片，濾色片分很多種規格，很多種顏色，那么在什么情況下會用到濾色片，用什么顏色的濾色片，下面詳細介紹。
首先為什么會用到濾色片，一般光學顯微鏡中，光源的形式多種多用，單說透射光照明就有傳統鹵素燈照明和LED照明，不同種類的光源色溫，亮度都不盡一樣，為了調整在目鏡觀察視野中的北京顏色，需要在光源出光處加裝過濾裝置，控制某個波段的光譜的阻攔和透過。
首先常用的綠色濾光片，為什么要在光學系統中加裝綠色濾色片，由于對于傳統的消色差和平場消色差物鏡來說，采用綠色濾光片可有效校正光學系統產生的球差，可以消除傳統消色差物鏡所不能校正的色差和球差。對于某些特殊物鏡，比如相差物鏡，可在加裝綠色濾光片后得到十分出色的鏡下圖像。
日光型藍色濾光片，這是一種光透過后得到近似日光的光線的濾色片。采用該濾色片可給鏡下觀察視野提供的圖像背景，觀察效果優異，但是不能進行日光下的顯微照相功能，需要轉換濾色片來轉換光源的色溫，得到適合顯微攝像相機的色溫。
傳統日光型濾色片，該濾色片會吸收從燈泡發出的黃顏色到紅顏色光譜中間的顏色。從而使得透過濾色片的光線色溫更加接近日光，使觀察更加舒適，這也是一種用得多的濾色片，在奧林巴斯CX21和奧林巴斯CX31上都有配備。
特殊中灰濾光鏡，適用于顯微攝影和顯微鏡連接電腦觀察，該濾色片的主要作用是吸收光線，以減低從顯微鏡到顯微攝像系統中的光線透過量，在不改變光源色溫的前提下降低光線的強度。
