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顯微鏡的類型有許多。最常見的（和第一個被發明的）是光學顯微鏡，主要的顯微鏡類型包括電子顯微鏡、掃描探針顯微鏡等。其他尚有像紫外線顯微鏡、X光顯微鏡、場離子顯微鏡等，僅用于較專門需要而開發的，少量生產的特種用途顯微鏡。
光學顯微鏡
利用透鏡放大物像送到眼睛或成像儀器，分辨率大約為一微米，可以看到細胞大小的物品。一般來說顯微鏡大都是指光學顯微鏡，光學顯微鏡依設計的不同，又可分為正立顯微鏡、倒立顯微鏡（又稱倒置顯微鏡）和解剖顯微鏡（又稱實體顯微鏡或立體顯微鏡）；又有偏光顯微鏡：又稱為巖石顯微鏡、礦物顯微鏡或金屬顯微鏡，用以觀察巖石、礦物及金屬表面，是利用光的不同性質（偏光）而做成的；相襯顯微鏡：觀察變形蟲、草履蟲等透明生物時，所使用的顯微鏡。它的特殊裝置可以將光透過生物體所產生的偏差，改變為明暗不同；又結合光學顯微鏡并利用激光光作為光源，以達到特殊觀察需求的有共聚焦顯微鏡（又譯作共軛焦顯微鏡）。
電子顯微鏡
在20世紀初的一種光學顯微鏡顯著替代被開發，利用電子而不利用光線來產生圖像。于1931年，恩斯特·魯斯卡（Ernst Ruska）開始開發第一個電子顯微鏡- 透射電子顯微鏡（TEM）。透射電子顯微鏡的工作原理和光學顯微鏡有相同的原理，但在使用光的地方用電子代替，在使用玻璃透鏡的地方用電磁鐵代替。使用電子而不是光線允許更高的分辨率。
緊接著透射電子顯微鏡的開發，是馬克斯·諾爾在1935年開發的掃描電子顯微鏡（SEM）。
掃描探針顯微鏡
是機械式地用探針在樣本上掃描移動以探測樣本影像的顯微鏡。
掃描隧道顯微鏡
STM用來看金屬表面，它是利用量子物理的穿隧效應。古典物理認為，物質不能穿過位壘，但量子物理告訴我們：物質有機會穿過位壘，而他穿過位壘的幾率和位壘的寬度有關。利用一通電的針狀物體，靠近金屬表面，則電場使電子附近的位能出現位壘形式，此時就有機會觀測到跑出金屬表面的電子，再利用穿過位壘的幾率和位壘的寬度有關的特性，就可以推出針到金屬表面的距離，因此可"看"到金屬表面。
原力電子顯微鏡
原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，簡稱AFM）用來探測樣本表面與探針交互作用力，推出探針到樣本表面的距離，因此可“看"到非金屬或金屬表面。
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