Kính hiển vi quang học:
Là một loại kính hiển vi sử dụng ánh sáng khả kiến để quan sát, hình ảnh các vật thể nhỏ được phóng đại nhờ một hệ thống các thấu kính thủy tinh. Kính hiển vi quang học là dạng kính hiển vi đơn giản, lâu đời nhất và cũng là phổ biến nhất. Các kính hiển vi quang học cũ thường phải quan sát hình ảnh trực tiếp bằng mắt nhìn qua thị kính, nhưng các kính hiện đại hiện nay còn được gắn thêm các CCD camera hoặc các phim ảnh quang học để chụp ảnh.
Kính hiển vi quang học thường gặp và phổ biến nhất hiện nay là kính hiển vi ánh sáng truyền qua hay còn gọi là kính hiển vi trường sáng. Chúng ta thường bắt gặp chúng ở trường học, bệnh viên, phòng thí nghiệm,… chúng thường sử dụng một nguồn ánh sáng trắng hoặc vàng rọi qua mẫu đặt trên một lam kính để quan sát hình dạng và vi cấu trúc của mẫu. Ảnh của mẫu là hình ảnh hai chiều. Độ phóng đại của kính hiển vi quang học là 40 đến 1500 lần.
Kính hiển vi điện tử:
Là nhóm kính hiển vi mà ở đó nguồn bức xạ ánh sáng được thay thế bằng các chùm điện tử hẹp được tăng tốc dưới hiệu điện thế từ vài chục kV đến vài trăm kV. Thay vì sử dụng thấu kính thủy tinh, kính hiển vi điện tử sử dụng các thấu kính từ để hội tụ chùm điện tử, và cả hệ được đặt trong buồng chân không cao. Kính hiển vi điện tử có độ phân giải giới hạn bởi bước sóng của sóng điện tử, nhưng do sóng điện tử có bước sóng rất ngắn nên chúng có độ phân giải vượt xa các kính hiển vi quang học truyền thống, và kính hiển vi điện tử truyền qua hiện đang là loại kính hiển vi có độ phân giải tốt nhất tới cấp độ hạ nguyên tử. Ngoài ra, nhờ tương tác giữa chùm điện tử với mẫu vật, kính hiển vi điện tử còn cho phép quan sát các cấu trúc điện từ của vật rắn, đem lại nhiều phép phân tích hóa học với chất lượng rất cao.
Kính hiển vi quét đầu dò:
Tạo ảnh bề mặt của mẫu vật được thực hiện bằng cách quét một mũi dò nhỏ trên bề mặt của mẫu vật. Khác với các loại kính hiển vi khác như quang học, hay hiển vi điện tử, kính hiển vi quét đầu dò không sử dụng nguồn bức xạ để tạo ảnh, mà tạo ảnh thông qua tương tác giữa đầu dò và bề mặt của mẫu vật. Do đó, độ phân giải của kính hiển vi đầu dò chỉ bị giới hạn bởi kích thước của đầu dò.