Un microscopio, ya sea simple (una sola lente) o compuesto (lentes múltiples), es un instrumento que amplifica una imagen y permite ver más detalles de lo que es posible a simple vista. El microscopio más simple es una lupa o un par de gafas o anteojos para leer.
El poder de resolución del ojo humano, es decir, la distancia a la que deben estar dos objetos para que se vean por separado (0.2 mm), está determinado por el espacio que hay entre las células fotorreceptoras contiguas de la retina. La función de un microscopio es la de ampliar una imagen a un nivel en el que la retina pueda resolver la información que, de otro modo, estaría por debajo de su límite de resolución.
El poder de resolución es la capacidad de una lente de microscopio o sistema óptico para obtener imágenes separadas de objetos que están muy cerca unos de otros
La resolución depende no sólo del sistema óptico, sino también de la longitud de onda de luz y de otros factores como el espesor de la muestra, la calidad de la fijación y la intensidad de la tinción. Con una luz de longitud de onda de 540nm, la luz proveniente de un filtro verde para la cual el ojo es muy sensible, y con lentes objetivo y condensador apropiados, la máxima resolución posible con un microscopio de campo claro sería alrededor de 0.2 micras. Esta es la resolución teórica y, como se ha mencionado, depende de que todas las condiciones sean óptimas. La lente ocular aumenta la imagen producida por el lente objetivo, pero no puede aumentar la resolución.
En la investigación biológica moderna se dispone de varios microscopios ópticos para el uso general y especializado. Sus diferencias radican, en gran medida, en factores como la longitud de onda con la que se ilumina la muestra, en la alteración física de la luz que entra o sal de la muestra y en los procesos analíticos específicos que se pueden aplicar a la imagen final.
El microscopio de campo claro es el descendiente directo de los microscopios de uso muy difundido en el siglo XIX e iniciaron la primera gran era de la investigación histológica.
Para que una muestra pueda examinarse con el microscopio de campo claro, debe ser los suficientemente fina para que la luz pase a través de ella. Si bien algo de luz es absorbida al atravesar la muestra, el sistema óptico del microscopio de campo claro no produce un grado útil de contraste en la muestra no teñida. Por esta razón se utilizan diversos métodos de tinción, como se verá más adelante.
Los órganos son tridimensionales, mientras que los cortes histológicos tan solo tienen dos dimensiones. Toda muestra de tejido preparado para su examen por microscopía óptica debe cortarse en rebanadas muy finas. Por tanto, de una muestra tridimensional de tejido se obtienen cortes bidimensionales. Uno de los mayores desafíos que enfrentan los estudiantes que utilizan el microscopio para estudiar la histología es tratar de reconstruir mentalmente la tercera dimensión “faltante”.
A continuación, se ilustran cortes en diferentes planos de una naranja y un corpúsculo renal. Téngase en cuenta que cada superficie de corte (indicada por la línea de puntos) de la naranja entera exhibe diversos tamaños y patrones de superficie, según la orientación del corte. Por consiguiente, al examinar un corte dado a través de la naranja, es importante ser capaz de reconstruir mentalmente la organización de la estructura y de sus componentes.
Cuando las limitaciones de la microscopia óptica son importantes, los tipos alternativos de microscopia pueden ser más útiles.
Hay dos tipos de microscopios electrónicos que proporcionan datos morfológicos y analíticos en las células y tejidos: el microscopio electrónico de transmisión (MET) y el microscopio electrónico de barrido (MEB). El adelanto principal en el ME en comparación con el microscopio óptico es que la longitud de onda del haz de ME es unas 2000 veces menor que la del haz de luz del microscopio óptico, lo que aumenta la resolución por un factor de 103.