显微镜其放大作用主要由焦距很短的物镜和焦距较长的目镜来完成。为了减少象差，显微镜的目镜和物镜都是由透镜组构〗成复杂的光学系统，其中物镜的构造尤为复杂。为了』便于说明，图中的物镜和目镜都简化为单透镜。物体AB位于物镜的前焦点外但很靠近焦点的位置上，经过物镜形成一个倒立放大的实象A′B′，这个象位于目镜的物方焦距内但很靠近焦点的位置上，作为目镜的物体。目镜将物镜放大▼的实象再放大成虚象A"B",位于观察者的明视距离(距人眼250mm)处，供眼睛观╳察，在视网膜上成最终的实象A′′′B′′′。
以上利用几何光学原理◣对显微镜的成象过程进行了分析。但是实际〓上金相▲显微镜所观察的显微组织，往往几何尺寸♂很小，小至可与光波的波长相比较，根据光的电磁波理论，此时不能再近似地把光线看成是直线传播，而要考虑衍射的影响。另一方面，显微镜中的★光线总是部分相干的。因此，显微镜的成象过程是一个比较复杂的衍射相干过程。事实上，由于衍〇射等因素的影响，显微镜的分辨能力和放大能力都受到一定限制。目前金相显微镜可观察的最小尺寸一般是0.2μm左右，有效放大率最大为1500~1600倍。
