包括：①各种显微镜的基本原理、操作和应用的技术；②显微镜样品的制备技术；③观察结果的记录、分析和处理的技术。
原始的光学显微镜是一个高倍率的放大镜。据记载，在1610年前意大利物理学家伽利略已制作过复式显微镜观察昆虫的复眼。这是一种已具目镜、物镜和镜筒等装置，并固定在支架上的显微镜。荷兰人 A·van·列文虎克一生制作了不少于247架显微镜，观察了许多细菌、原生动物和动、植物组织，是第一个用显微镜作科学观察的人。到18世纪显微镜已有许多改进，应用比较普遍，已作为一种商品进行生产。 普通学生光学显微镜示意图
1872～1873年，德国物理学家和数学家E·阿贝提出了光学显微镜的完善理论，从此，镜头的制作可按预先的科学计算进行。同时，德国化学家O·肖特成功地研制出供制作透镜的优质光学玻璃。他们和德国显微镜制作家卡尔·蔡司合作，建立了蔡司光学仪器厂，于1886年生产出具复消色差油镜的现代光学显微镜，达到了光学显微镜的分辨限度。从19世纪后期至20世纪60年代发展了许多类型的光学显微镜，如：偏光显微镜、暗视场显微镜、相差显微镜、干涉差显微镜、荧光显微镜。此外，还有许多特殊装置的显微镜，例如在细胞培养中特别有用的倒置显微镜。20世纪80年代后期又发展了一种同焦扫描激光显微镜，结合图象处理，可以直接观察活细胞的立体图，是光学显微镜的一大进展。
根据光的波粒二象性可以知道随着人类认知的发展光学显微镜观察微小物体的范围已经远远不能满足人们的需求，人们急需一个分辨率更高的显微镜，伴随这对电子、物质波的不断了解诞生了第一架电子显微镜。
1934年由M·诺尔和E·鲁斯卡在柏林制造成功第一台实用的透射电子显微镜。其成象原理和光学显微镜相似，不同的是它用电子束作为照射源，用电子透镜代替玻璃透镜，整个系统在高真空中工作。由于电子波长很短，所以分辨率大大提高。在电镜制作的实验阶段就曾尝试观察生物材料。1934年布鲁塞尔大学的L·马顿在美国就发表过用锇酸固定的茅膏菜植物叶子切面的电镜图。1949年A·克劳德、K·R·波特和E·皮克尔斯获得了第一张细胞超显微结构的电镜图。到20世纪50年代，透射电子显微镜在生物学的研究中已被广泛的应用。分辨率已由最初的500埃提高到小于2埃。 透射电子显微镜