กล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของจุลชีววิทยา มันถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1600 เมื่อ Anton van Leeuwenhoek สร้างขึ้นจากแบบจำลองง่ายๆ ของหลอด แว่นขยาย และเวทีเพื่อทำการค้นพบแบคทีเรียและการหมุนเวียนเซลล์เม็ดเลือดเป็นครั้งแรก ทุกวันนี้ กล้องจุลทรรศน์เป็นสิ่งจำเป็นในด้านการแพทย์ในการค้นพบเซลล์ใหม่ๆ และประเภทของกล้องจุลทรรศน์สามารถจำแนกได้ตามหลักการทางกายภาพที่ใช้ในการสร้างภาพ
กล้องจุลทรรศน์แสง
ขอบเขตที่พบบ่อยที่สุดบางส่วนที่พบในห้องแล็บใช้แสงฉายที่มองเห็นได้เพื่อให้แสงสว่างและขยายวัตถุ ขอบเขตแสงพื้นฐานที่สุด ผ่าแยกหรือสเตอริโอไมโครสโคป ช่วยให้มองเห็นสิ่งมีชีวิตทั้งหมดพร้อมกันในขณะที่แสดงรายละเอียด เช่น เสาอากาศของผีเสื้อด้วยกำลังขยาย 100x ถึง 150x Compound scopes ใช้สำหรับรายละเอียดเซลล์ที่มากขึ้น ประกอบด้วยเลนส์สองประเภทที่ทำงานเพื่อขยายสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียว 1,000 ถึง 1500 เท่า ความเชี่ยวชาญมากขึ้นคือกล้องจุลทรรศน์สนามมืดและเฟสคอนทราสต์ ซึ่งกระจายแสงเพื่อจับไม่เพียงเซลล์ที่มีชีวิตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนต่างๆ ของเซลล์ภายใน เช่น ไมโตคอนเดรีย
กล้องจุลทรรศน์เรืองแสง
กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์หรือคอนโฟคอลใช้แสงอัลตราไวโอเลตเป็นแหล่งกำเนิดแสง เมื่อแสงอัลตราไวโอเลตตกกระทบวัตถุ มันจะกระตุ้นอิเล็กตรอนของวัตถุ โดยเปล่งแสงเป็นสีต่างๆ ซึ่งสามารถช่วยระบุแบคทีเรียภายในสิ่งมีชีวิตได้ กล้องจุลทรรศน์เรืองแสงแสดงวัตถุผ่านรูเข็มแบบคอนโฟคอล ต่างจากขอบเขตแบบผสมและแบบผ่า ดังนั้นจึงไม่แสดงภาพที่สมบูรณ์ของตัวอย่าง ซึ่งจะเพิ่มความละเอียดโดยการปิดแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ภายนอกและสร้างภาพสามมิติที่สะอาดของตัวอย่าง
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
แหล่งพลังงานที่ใช้ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนคือลำอิเล็กตรอน ลำแสงมีความยาวคลื่นสั้นเป็นพิเศษ และเพิ่มความละเอียดของภาพได้อย่างมากเมื่อใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง วัตถุทั้งหมดเคลือบด้วยทองคำหรือแพลเลเดียม ซึ่งจะเบี่ยงเบนลำแสงอิเล็กตรอน ทำให้เกิดพื้นที่มืดและสว่างเมื่อดูภาพ 3 มิติบนจอภาพ รายละเอียดต่างๆ เช่น เปลือกซิลิกาที่ซับซ้อนของไดอะตอมในทะเลและรายละเอียดพื้นผิวของไวรัสสามารถจับได้ ทั้งกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (TEM) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดรุ่นใหม่ (SEM) อยู่ในกล้องจุลทรรศน์ประเภทเฉพาะทางนี้
กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์
ตามชื่อที่แนะนำ กล้องจุลทรรศน์เหล่านี้ใช้ลำแสงรังสีเอกซ์เพื่อสร้างภาพ รังสีเอกซ์ไม่สะท้อนหรือหักเหได้ง่าย ต่างจากแสงที่มองเห็นได้ และมองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ ความละเอียดของภาพของกล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์อยู่ระหว่างความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลกับของอิเล็กตรอน กล้องจุลทรรศน์ และไวพอที่จะระบุตำแหน่งของอะตอมภายในโมเลกุลของa คริสตัล ตรงกันข้ามกับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งวัตถุนั้นถูกทำให้แห้งและถูกตรึง กล้องจุลทรรศน์ที่มีความเฉพาะทางสูงเหล่านี้สามารถแสดงเซลล์ที่มีชีวิตได้