Mikroskop je osnovno orodje v mikrobiologiji. Posebne leče v mikroskopih povečajo sliko mikrobne celice. Poleg povečave je najpomembnejša značilnost optike mikroskopa ločljivost, to je sposobnost ločevanja dveh sosednjih točk. V nasprotju s Medtem ko lahko povečavo, ki jo lahko večamo skoraj brez omejitev, ločljivosti ne moremo, saj je omejena s fizikalnimi lastnostmi svetlobe. Za svetlobne mikroskope je meja ločljivosti okoli 0,2 m**m (200 nm ). V mikrobiologiji najpogosteje uporabljamo mikroskop s svetlim poljem. Sestavljen jeoji iz dveh nizov leč (leče objektiva in leče okularja)., ki delujejo skupaj za povečanje ločljivosti slike. Končna povečava slike je zmnožek povečave objektiva in okularja. Večina mikroskopov v mikrobiologiji ima okularje, ki povečajo sliko povečajo za 10-15-krat, in leče objektiva, s povečavo 10-100-krat. Celice pod mikroskopom svetlobo različno močno vpijajo ali razpršijo. Večina celic ni dovolj kontrastnaih, da bi jih lahko kot take videli, zato jih je trebapotrebno obarvati.