使用无限远光学系统的显微镜主要由物镜、管镜和目镜组成。标本经物镜和管镜放大后，形成放大倒立的实象；实象经目镜再次放大后，形成放大的虚象。
标本（AB）在物镜（Lo）焦点上，通过物镜（Lo）和管镜（Le）在象方形成放大倒立的实象（A’B’）；靠近人眼一方的目镜（Le）对中间象（A’B’）再次放大，在明视距离（对人眼来说约为250mm）处形成一个虚象(A”B”)。
人眼通过显微镜所观察到的象就是一个被放大了的虚象A”B”。
与生物显微镜不同，工业显微镜多用于观察非透明的样品，因此主要采用反射照明，主机机身上搭载有反射照明器。观察方式主要包括：明视场、暗视场、微分干涉、偏光、荧光等。