מיקרוסקופים מסווגים על פי עקרון המיקרוסקופיה וניתן לחלקם למיקרוסקופיה מקטבת, מיקרוסקופיה אופטית, מיקרוסקופיה אלקטרונית ומיקרוסקופיה דיגיטלית.
1. מיקרוסקופ מקטב הוא סוג של מיקרוסקופ המשמש במכוני מחקר לחומרים אנזוטרופיים שקופים ואטומים, ויש לו יישומים חשובים במגמות מדע והנדסה כמו גיאולוגיה.
2. מיקרוסקופים אופטיים מורכבים בדרך כלל מחלקים אופטיים, חלקי תאורה וחלקים מכניים. מיקרוסקופ אופטי יכול להגדיל אובייקט פי 1600, עם מגבלת רזולוציה מינימלית של 0.1 מיקרומטר.
3. למיקרוסקופים אלקטרונים יש תכונות מבניות בסיסיות הדומות למיקרוסקופים אופטיים, אך יש להם יכולות הגדלה ורזולוציה גבוהות בהרבה עבור עצמים, תוך שימוש בזרימת אלקטרונים כמקור אור חדש לצילום עצמים.
4. מיקרוסקופים ניידים הם בעיקר הרחבה של סדרת המיקרוסקופים הדיגיטליים ומיקרוסקופי הווידאו שהתפתחו בשנים האחרונות
