將肉眼無法直接看清的微小物體放大成像的儀器。經顯微鏡放大後的像，可直接從目鏡觀察，也可通過光屏觀察，還能拍攝成照片。用顯微鏡觀察的物體可以是透明的，也可以是不透明的。將微小物體或物體的微細部分高倍放大，以便觀察的儀器或設備。它廣泛應用於工農業生產及科學研究。生物學和醫學工作者在業務中也經常使用顯微鏡。顯微鏡分光學顯微鏡和電子顯微鏡。
早在西元前5～前4世紀，中國古著作《墨經》就指出，用凹面鏡可以獲得一個縮小倒立的像和一個個放大正立的像。這是人類關於物體放大或縮小的最早記載。15世紀中葉就有瞭單片透鏡的單顯微鏡，用來觀察昆蟲。1610年左右，伽利略首創兩級放大的顯微鏡。後來荷蘭顯微鏡學傢A.van列文虎克研制成放大率達200多倍、分辨率為1.4微米的顯微鏡。大約18世紀末，在荷蘭首先制出消色差透鏡。其設計理論基礎是英國顯微鏡學傢J.J.李斯特於1830年提出的，1807年H.van代耳最早研制出消色差顯微物鏡。1827年G.B.阿米奇發明瞭孔徑角高達120°的三組消色差物鏡，1850年阿米奇又提出浸液物鏡。1873年德國物理學傢E.阿貝提出顯微鏡二次衍射成像概念，又於1886年研制成功復消色差顯微物鏡。雖然顯微鏡早在17世紀初就已發明，但直到19世紀中葉才開始獲得應用。19世紀末的40～50年間，理論和技術急速發展並接近完善，光學顯微鏡的物鏡、目鏡及基本結構也已大體確定。近代致力於發展研究用顯微鏡，以滿足各個領域的需要。
隨著人們對微觀世界不斷的探索，顯微鏡發揮著不可取代的地位。但當被觀察的物體比可見光的波長還要小時，用光學顯微鏡無法清楚地鑒別。為提高顯微鏡的分辨率，1924年法國物理學傢L.V.德佈羅意推出公式表明，用6萬伏高壓加速電子，用它成像就可以大大提高分辨率。1926年又有人實驗證明，靜電場或電磁場對電子或其他帶電粒子能起到透鏡的作用。這些就是電子顯微鏡和電子光學的緣起。到1935年，在英國首先開始瞭電子顯微鏡的商品生產。
近代科學的發展，對顯微鏡提出各種特殊要求，各種新型的顯微鏡也應運而生，如掃描電化學顯微鏡、裂隙燈顯微鏡檢查、原子力顯微鏡、場離子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、掃描隧道顯微鏡、超聲顯微鏡、原子力顯微鏡，同時顯微鏡的質量大大提高。從20世紀50年代開始，研究者們應用電子顯微鏡相繼取得瞭很多重要成就，電子顯微鏡的出現大大推動瞭人類的科學研究。見顯微技術。