光学显微镜的分类：
光学显微镜是以自然光（可见光）作为光源的显微镜，按照应用领域可分为两大类，应用在生命科学领域的成为生物显微镜，应用在材料学领域的成为材料显微镜。
光学显微镜按照工作原理的不同可分为体式显微镜（多用于材料表面的宏观组织分析）、金相显微镜（多用于金属材料的内部组织分析）、偏光显微镜（多用于飞金属材料的内部组织分析）、共聚焦显微镜（多用于材料表面三维立体结构分析）。
按照研究级别（设备档次的高低）分为分析级（学生用）、一般研究级（日常检验用与初级研究）、高级研究级（高级科研用）等

一、折射和折射率
光的直线传播定律告诉我们，光线在均匀的各向同性介质中，二点之间是以直线传播的。当通过不同密度介质的透明物体时，则发生折射现象，这是由于光在不同介质中的传播速度不同所造成的。当与透明物面不成垂直的光线由空气传入透明物体（如玻璃）时，光线在其界面改变了方向，并和法线构成折射角，若该透明物体的两面平行，光线通过它再进入空气而形成出射角，入射角与出射角相等。

当光线经密度小的介质（如空气）进入密度大的介质（如透明玻璃）中，入射角大于折射角；相反光线经密度大的进入密度小的介质时，其折射角大于入射角。入射角正弦和折射角正弦之比等于相对折射率。
透镜的性能
透镜是组成显微镜光学系统的最基本光学原件，物镜、目镜及聚光镜等部件均由单个核多个透镜组成。依其外形的不同，可分为凸透镜（又称聚透镜、正透镜）和凹透镜（又称散发透镜、负透镜）两大类。
当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后则相交于一点，这个点称“焦点”，通过焦点并垂直光轴的平面，称“焦点平面".焦点有两个，再物方空间的焦点，称“物方焦点”，该出的焦平面，称“物方焦平面”；反之，在像方空间的焦点，称“像方焦点”，该处的焦平面，称“像方焦平面”。
对于凹透镜来说，当一束平行于光轴的光线通过透镜后，形成散射光，在像方空间不能相交于一点，只有它们的延长线才能在物方空间相交于一点，这个点称“虚焦点”，这个平面称“虚焦点平面”。由于凸透镜在物方所称的像是光线真正的交点，称为“实像”；而凹透镜则不同，它所形成的像是与物体处在同一方，故称为“虚像”。
实像在屏幕上能显现出来，而虚像则不能但当我们用眼睛对着透镜观察时，则完全能看见它。

透镜的物方和像方的焦距是相等的，他们的大小是随着表面的曲率、透镜的厚度和制作的材料而不同，因玻璃的折射指数的增加而减小。


物镜参数-数值孔径
数值孔径又叫做镜口率，简写为N.A。它是由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半（u\2）的正弦值的乘积，其大小由下式决定：N.A=n*sin u/2

数值孔径简写NA(蔡司公司的数值孔径简写CF)，数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数，是判断两者（尤其对物镜而言）性能高低(即消位置色差的能力,蔡司公司的数值孔是代表消位置色差和倍率色差的能力)的重要标志。其数值的大小，分别标科在物镜和聚光镜的外壳上。


干燥系物镜的NA值一般在0.05-0.95之间，因为物镜的前透镜与被检物体之间的介质为空气，空气的直射率为1，而孔径角的最大值不能达到1800，否则物镜的工作距离等于零，是无法工作的。因此依据公式干燥系物镜的数值孔径值不会超过1.
显微镜观察时，若想增大NA值，孔径角是无法增大的，唯一的办法是增大介质的折射率η值。基于这一原理，就产生了水浸系物镜和油浸物镜，因介质的折射率η值大于1，NA值就能大于1。水的折射率为1.333，水浸系物镜的NA值最大可达到1.25。油浸系物镜的NA值通常都大于1，因为以香柏油（直射率为1.515）作为介质。
数值孔径与其它技术参数有着密切的关系，它几乎决定和影响着其它各项技术参数。它与分辨率成正比，与放大率成正比，焦深与数值孔径的平方成反比，NA值增大，视场宽度与工作距离都会相应地变小。


二、 物镜参数-分辨率
分辨率是指显微镜能够区分的两个清晰点之间的最小距离。分辨率的高低决定了获得图像组织细节信息的多少。

同一样品不同分辨率下的图像效果 :

500倍图像效果

1000倍图像效果
分辨率计算公式为：

注明：利用公式所得到的分辨率为理论值，实际显微镜获得的分别率根据样品的不同、周围光线环境的不同、显微镜技术的不同会有较大的变化。因此通过公式计算的分别率只具有指导意义，不同厂家的实现技术不同，其获得的实际分辨率效果往往具有一定差距。
提高分辨率的方法：
1、 利用短波长的光作为光源，但因为现有光学显微镜往往采用可见光作为光源以保证图像的颜色信息的真实性，因此更为有效的方式应该是增加短波长的通过率，在这一点上只有蔡司做的极为专业。
2、 增加NA值，因为物镜在制作完成后其NA值已经固定不变，因此实际所采用的手段就是更换物镜（高级别物镜、高介质折射率物镜、更高倍数物镜）。
3、 增加明暗反差，采用光路处理技术，降低光路中杂散光对成像质量的影响，也可以提高分辨率。