光学显微镜是一种利用光学透镜产生影像放大效应的显微镜。
由物体入射的光被至少两个光学系统(物镜和目镜)放大。首先物镜产生一个被放大实像，人眼通过作用相当于放大镜的目镜观察这个已经被放大了的实像。一般的产品有多个可以替换的物镜，这样观察者可以按需要更换放大倍数。这些物镜一般被安置在一个可以转动的物镜盘上，转动物镜盘就可以使不同的目镜方便地进入光路，物镜盘的英文是Nosepiece，又译作鼻轮。
十八世纪，光学显微镜的放大倍率已经提高到了1000倍，使人们能用眼睛看清微生物体的形态、大小和一些内部结构。直到物理学家发现了放大倍率与分辨率之间的规律，人们才知道分辨率是有极限的，分辨率的这一极限限制了放大倍率的无限提高，1600倍成了放大倍率的高极限，使得形态学的应用在许多领域受到了很大限制。
分辨率受到光波长的限制，一般不超过0.3微米。假如显微镜使用紫外线作为光源或物体被放在油中的话，分辨率还可以得到提高。
依其聚光镜和物镜的设计，可用来观察不同的样品。明视野用来观察薄的染色生物组织样品，暗视野功能的视野下，背景为黑色，能突显样品的细微面貌，观察未染色样品时，如活细胞，可利用相位差功能。另外还有微分干涉差功能，都常搭配在光学显微镜上。
在日常使用中，常常会用到滤色片，滤色片分很多种规格，很多种颜色，那么在什么情况下会用到滤色片，用什么颜色的滤色片，下面详细介绍。
首先为什么会用到滤色片，一般光学显微镜中，光源的形式多种多用，单说透射光照明就有传统卤素灯照明和LED照明，不同种类的光源色温，亮度都不尽一样，为了调整在目镜观察视野中的北京颜色，需要在光源出光处加装过滤装置，控制某个波段的光谱的阻拦和透过。
首先常用的绿色滤光片，为什么要在光学系统中加装绿色滤色片，由于对于传统的消色差和平场消色差物镜来说，采用绿色滤光片可有效校正光学系统产生的球差，可以消除传统消色差物镜所不能校正的色差和球差。对于某些特殊物镜，比如相差物镜，可在加装绿色滤光片后得到十分出色的镜下图像。
日光型蓝色滤光片，这是一种光透过后得到近似日光的光线的滤色片。采用该滤色片可给镜下观察视野提供的图像背景，观察效果优异，但是不能进行日光下的显微照相功能，需要转换滤色片来转换光源的色温，得到适合显微摄像相机的色温。
传统日光型滤色片，该滤色片会吸收从灯泡发出的黄颜色到红颜色光谱中间的颜色。从而使得透过滤色片的光线色温更加接近日光，使观察更加舒适，这也是一种用得多的滤色片，在奥林巴斯CX21和奥林巴斯CX31上都有配备。
特殊中灰滤光镜，适用于显微摄影和显微镜连接电脑观察，该滤色片的主要作用是吸收光线，以减低从显微镜到显微摄像系统中的光线透过量，在不改变光源色温的前提下降低光线的强度。
