يُستخدم المجهر الضوئي لدراسة الأجسام الدقيقة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، إذ يعتمد على عدستين محدبتين أو أكثر لتكبير الصورة على مرحلتين. وتوضع العينة على شريحة زجاجية، ثم تُضاء من الأسفل لتنتقل الأشعة عبرها إلى العدسة الشيئية، قبل أن تُكبر مرة أخرى بواسطة العدسة العينية، مما يسمح برؤية تفاصيل الخلايا والكائنات المجهرية.

المجهر: المجهر البسيط هو عدسة يدوية واحدة، أما المجهر المركب فيتكوّن من عدستين أو أكثر. وقد ابتكر صانعا النظارات الهولنديان زكارياس وهانس يانسن المجهر المركب أثناء تجاربهما على عدسات مُثبتة داخل أنابيب، وهو ابتكار فتح الطريق لرؤية الأجسام الصغيرة بتكبير أكبر.

تعتمد المجاهر الضوئية على العدسات لتكبير الصور باستخدام الضوء المرئي، وتصل قدرة كثير من المجاهر الضوئية المركبة إلى تكبير يقارب ١٠٠٠ إلى ٢٠٠٠ مرة وفق نوع العدسات وجودتها. وتُستخدم هذه المجاهر على نطاق واسع في المختبرات التعليمية والطبية لدراسة الخلايا والأنسجة والكائنات الدقيقة.

أُنشئت طريقة الإضاءة المستخدمة في تصميم المجهر الضوئي الحديث على يد الطالب الألماني الخريج أوغوست كولر، وكان يبلغ من العمر ٢٧ عاماً عام ١٨٩٣. وقد أسهم هذا الابتكار في تحسين توزيع الضوء داخل المجهر، ما جعله أساساً مهماً في تطوير أداء المجاهر الضوئية الحديثة ودقة الرؤية فيها.

يعمل المجهر الضوئي من خلال عدسة شيئية تكوّن صورة مكبرة أولية للعينة، ثم تقوم العدسة العينية بتكبير هذه الصورة مرة أخرى لتصبح مرئية للعين البشرية. ويعتمد الأداء النهائي للمجهر على جودة العدسات وطول موجة الضوء، مما يحدد الحد الأقصى لدقته وقدرته على إظهار التفاصيل الدقيقة.