Svetlobni mikroskop, imenovan tudi optični mikroskop, je instrument za opazovanje majhnih predmetov z uporabo vidne svetlobe in leč. Je zelo uporabljen in v znanstveni skupnosti dobro priznan mikroskop. Naprava se lahko uporablja za ogled živih ali mrtvih vzorcev in lahko poveča te vzorce do tisočkrat (1,000x) njihove dejanske velikosti. Svetlobni mikroskopi vključujejo skoraj vse sestavljene in stereo mikroskope.
Ta vrsta mikroskopa je sestavljena iz objektivne leče, očesne leče, odra, vira svetlobe, kondenzatorja, cevi, roke za podporo cevi in sistema za ostrenje. Vzorec je postavljen na oder, platformo, ki je običajno opremljena s kovinskimi rokami, ki držijo vzorec ali drsijo na mestu. Žarnica je nameščena pod odrom, tako da svetloba sije navzgor skozi vzorec. Cev se osredotoči navzdol na oder, tako da je očesna leča ali okular na skrajnem koncu cevi, objektivna leča pa na koncu bližje vzorcu.
Objektivna leča je majhen okrogel kos stekla, ki zbira svetlobo z majhnega dela vzorca na kratki goriščni razdalji in usmerja svetlobo v cev. Slika se nato poveča z očesno lečo, ki jo nataknemo na oko. Ker je leča objektiva konveksna, osredotoča in usmerja svetlobo v svoje središče. Nasprotno pa konkavna oblika očesne leče služi širjenju svetlobe, ko se sreča z očesom, in s tem poveča sliko. Kondenzator je leča, ki je pogosto implantirana v oder ali nameščena tik pod njim, ki kondenzira svetlobne žarke iz vira svetlobe na mesto, ki se pregleduje na zgornjem vzorcu.
Preprost svetlobni mikroskop uporablja samo eno povečevalno lečo, danes pa večina mikroskopov uporablja dve ali več leč za povečavo slike. Večina današnjih mikroskopov je sestavljenih mikroskopov, ki uporabljajo več kot eno povečevalno lečo. Okular običajno poveča na 2x, 4x ali 10x dejansko velikost, očesna leča pa lahko poveča 4x, 5x, 10x, 20x, 40x, 50x in 100x. Mikroskop je običajno opremljen s tremi očesnimi lečami z različnimi stopnjami povečave, nameščenimi na vrteči se nosni del. Obstaja lahko tudi četrta leča, ki se uporablja za ogled vzorcev z oljno potopitvijo, pri čemer se kapljica olja nastavi na stekelcu, da dodatno lomi svetlobo, in oljno potopljeno lečo spustimo, dokler se ne dotakne kapljice olja.
Odnos stekla do povečave in koncept leč so odkrili Rimljani v prvem stoletju, leče našega štetja so se na koncu začele uporabljati konec 1200-ih kot očala. To je morda postavilo temelje za Zacchariasa in Hansa Jannsena, nizozemska izdelovalca očal, ki naj bi leta 1590 izumila prvi sestavljeni mikroskop z eksperimentiranjem z več lečami v cevi. Veljavnost Jannsenovih zahtevkov za ta izum pa je zelo sporna. Mnogi zgodovinarji pripisujejo toskanskemu znanstveniku Galileu Galileiju razvoj sestavljenega mikroskopa in tehnološko podobnih teleskopov v zgodnjih 1600-ih.
Kasneje je nizozemski vajenec v trgovini po imenu Anton Von Leeuwenhoek izpopolnil izdelavo leč, da je dosegel strmo ukrivljenost majhne leče, kar mu je omogočilo, da se osredotoči na veliko manjše primerke kot kdaj koli prej. Pogosto ga imenujejo očeta mikroskopije, saj je mikroskop predstavil kot pomemben instrument na področju biologije. Poleg drugih odkritij je bil Anton Von Leeuwenhoek prvi, ki si je v kapljici vode ogledal bakterije, kvasovke in organizme.