显微镜之所以能将被检物体进行放大，是通过透镜来实现的。单透镜成像具有像差，严重影响成像质量。因此显微镜的主要光学部件都由透镜组合而成。从透镜的性能可知，只有凸透镜才能起放大作用，而凹透镜不行。
显微镜的物镜与目镜虽都由透镜组合而成，但相当于一个凸透镜。为便于了解显微镜的放大原理，简要说明一下凸透镜的5种成像规律：
1.当物体位于透镜物方二倍焦距以外时，则在像方二倍焦距以内、焦点以外形成缩小的倒立实像;
2.当物体位于透镜物方二倍焦距上时，则在像方二倍焦距上形成同样大小的倒立实像;
3.当物体位于透镜物方二倍焦距以内，焦点以外时，则在像方二倍焦距以外形成放大的倒立实像;
4.当物体位于透镜物方焦点上时，则像方不能成像;
5.当物体位于透镜物方焦点以内时，则像方也无像的形成，而在透镜物方的同侧比物体远的位置形成放大的直立虚像。
显微镜的成像原理就是利用上述3和5的规律把物体放大的。当物体处在物镜前F-2F(F为物方焦距)之间，则在物镜像方的二倍焦距以外形成放大的倒立实像。在显微镜的设计上，将此像落在目镜的一倍焦距F1之内，使物镜所放大的第一次像(中间像)，又被目镜再一次放大，最终在目镜的物方(中间像的同侧)、人眼的明视距离(250mm)处形成放大的直立(相对中间像而言)虚像。因此，当我们在镜检时，通过目镜(不另加转换棱镜)看到的像于原物体的像，方向相反。
什么叫电视显微镜呢?其实就是我们常说的数码显微镜，那么我们来看看它的原理。
电视显微镜和电荷耦合器显微镜以电视摄像靶或电荷耦合器作为接收元件的显微镜。在显微镜的实像面处装入电视摄像靶或电荷耦合器取代人眼作为接收器，通过这些光电器件把光学图像转换成电信号的图像，然后对之进行尺寸检测、颗粒计数等工作。
这类显微镜的主要优点是与计算机联用后便于实现检测和信息处理的自动化，应用于需要进行大量繁琐的检测工作的场合。同时充分的保护我们的眼睛，减少眼睛观测带来的疲劳等等。