กล้องจุลทรรศน์ใช้ในด้านวิทยาศาสตร์ที่หลากหลายเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันมากมาย ไม่ว่าจะเป็นด้านนิติเวชหรือวิทยาศาสตร์การแพทย์แผนโบราณ กล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้
การวิเคราะห์เนื้อเยื่อ
เป็นเรื่องปกติที่นักจุลกายวิภาคศาสตร์จะศึกษาเซลล์และเนื้อเยื่อโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ ตัวอย่างเช่น หากนำเนื้อเยื่อส่วนหนึ่งมาวิเคราะห์ นักจุลวิทยาสามารถใช้กล้องจุลทรรศน์ร่วมกับเครื่องมืออื่นๆ เพื่อตรวจสอบว่าตัวอย่างนั้นเป็นมะเร็งหรือไม่
การตรวจสอบหลักฐานทางนิติเวช
หลักฐานที่รวบรวมในที่เกิดเหตุอาจมีข้อมูลที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ตัวอย่างเช่น สามารถตรวจสอบเส้นริ้วของกระสุนภายใต้กล้องจุลทรรศน์เพื่อดูว่าตรงกับกระสุนที่ยิงจากปืนใดปืนหนึ่งหรือไม่
การกำหนดสุขภาพของระบบนิเวศ
เป็นเรื่องปกติที่นักชีววิทยาภาคสนามจะเฝ้าติดตามสุขภาพของระบบนิเวศเฉพาะ เช่น ลำธาร โดยใช้กล้องจุลทรรศน์เพื่อระบุจำนวนและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในแต่ละภูมิภาคมากกว่า เวลา.
การศึกษาบทบาทของโปรตีนภายในเซลล์
นักวิทยาศาสตร์ด้านการวิจัยพบว่ากล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมืออันล้ำค่าเมื่อศึกษาการทำงานของโปรตีนภายในเซลล์ ด้วยเทคโนโลยีในปัจจุบัน โปรตีนหลายชนิดสามารถติดฉลากด้วยแท็กและศึกษาในเซลล์ที่มีชีวิต
ศึกษาโครงสร้างอะตอม
กล้องจุลทรรศน์ที่มีประสิทธิภาพ เช่น กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมได้ช่วยนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาพื้นผิวของอะตอมแต่ละตัว