Mikroskopet är ett av mikrobiologens viktigaste verktyg. Det uppfanns på 1600-talet när Anton van Leeuwenhoek byggde på en enkel modell av ett rör, förstoringsglas och scen för att göra de första visuella upptäckterna av bakterier och cirkulerande blodceller. Numera är mikroskopi viktigt inom det medicinska området för att göra nya cellulära upptäckter, och typerna av mikroskop kan klassificeras baserat på de fysiska principer de använder för att generera en bild.
Ljusmikroskop
Några av de vanligaste räckvidden som finns i laboratorier använder synligt projicerat ljus för att belysa och förstora ett objekt. Det mest grundläggande ljusomfånget, ett dissektions- eller stereomikroskop, tillåter visning av en hel organism samtidigt samtidigt som detaljer visas som antennerna på en fjäril vid 100x till 150x förstoring. Föreningsomfång, som används för större cellulära detaljer, innehåller två typer av linser som fungerar för att förstora encelliga organismer 1000 till 1500 gånger. Mer specialiserade är mörka fält- och faskontrastmikroskop, som sprider ljus för att inte bara fånga levande celler utan även interna celldelar, som mitokondrier.
Fluorescerande mikroskop
Det fluorescerande eller konfokala mikroskopet använder ultraviolett ljus som sin ljuskälla. När ultraviolett ljus träffar ett objekt exciterar det objektets elektroner och avger ljus i olika färger, vilket kan hjälpa till att identifiera bakterier inuti en organism. Till skillnad från sammansatta och dissekera omfattningar visar fluorescerande mikroskop objektet genom ett konfokalt nålhål, så en fullständig bild av provet visas inte. Detta ökar upplösningen genom att stänga av externt fluorescerande ljus och bygga en ren tredimensionell bild av provet.
Elektronmikroskop
Energikällan som används i elektronmikroskopet är en elektronstråle. Strålen har en exceptionellt kort våglängd och ökar bildens upplösning avsevärt över ljusmikroskopi. Hela föremål är belagda i guld eller palladium, som avböjer elektronstrålen, vilket skapar mörka och ljusa områden som 3D-bilder som visas på en bildskärm. Detaljer som de invecklade kiseldioxidskal av marina kiselalger och ytinformation om virus kan fångas. Både transmissionselektronmikroskop (TEM) och de nyare avsökningselektronmikroskopen (SEM) faller inom denna specialkategori av mikroskopi.
Röntgenmikroskop
Som namnet antyder använder dessa mikroskop en stråle av röntgenstrålar för att skapa en bild. Till skillnad från synligt ljus reflekteras eller bryts röntgenstrålar inte lätt, och de är osynliga för det mänskliga ögat. Bildupplösningen för ett röntgenmikroskop faller mellan det för ett optiskt mikroskop och det för en elektron mikroskop, och är tillräckligt känslig för att bestämma den individuella placeringen av atomer i molekyler i a kristall. Till skillnad från elektronmikroskopi, där objektet torkas och fixeras, kan dessa högspecialiserade mikroskop visa levande celler.