Een lichtmicroscoop werkt als een brekingstelescoop, behalve dat het voorwerp zich zeer dicht bij de objectieflens bevindt. Het te bestuderen voorwerp, bijvoorbeeld een piepklein organisme dat zo klein is dat het op een stipje lijkt, wordt op een objectglaasje gelegd, meestal een plat stuk glas. De klemmen op de vlakke tafel van de microscoop houden het objectglaasje op zijn plaats. De tafel kan worden versteld om meer licht toe te voegen. Het beweegt ook om verschillende lagen van het object scherp in beeld te brengen. De gebruiker kijkt door het oculair van de microscoop. Een spiegel onderaan de microscoop weerkaatst de lichtstralen naar het object door een opening in de tafel. Objectieve lenzen vergroten het beeld, dat nog groter wordt wanneer het door de oculairlenzen wordt gezien. Sommige lichtmicroscopen zijn eigenlijk digitale camera's, gemaakt om kleine dingen te fotograferen, maar zonder oculair.
Veel microscopen, die vaak in hogescholen en universiteiten worden gebruikt, hebben gewoonlijk een topvergroting van 40x met de mogelijkheid van 4x en 8x. Hiermee kan de microscoop basiscellen en andere zaken tonen. Andere kunnen honderden of duizenden keren vergroten.
