Світлові мікроскопи відрізняються від електронних тим, що по-перше для створення збільшеного зображення використовується світловий потік, а по-друге – пучок електронів. Світлові мікроскопи з'явилися давно, приблизно у 16 столітті, а електронний мікроскоп – порівняно недавній винахід, йому ще й 100 років.
Стандартний оптичний мікроскоп має окуляр, еквівалентний монітору розміром 10 дюймів, тоді як цифрові мікроскопи часто використовують 22-дюймовий монітор як стандарт і сумісні з більшими моніторами, телевізорами і навіть проекторами.
Довжина хвилі де Бройля електронів, прискорених в електричному полі з різницею потенціалів 1000 В, дорівнює 0,4 Å, що набагато менше довжини хвилі видимого світла. Внаслідок цього, роздільна здатність електронного мікроскопа більш ніж 10000 разів може перевищувати дозвіл традиційного оптичного мікроскопа.
Оптичний мікроскоп дозволяє спостерігати лише великі органоїди: пластиди та ядро клітини. Електронна А мікроскопія дає можливість вивчати дуже малі органоїди: мітохондрії, рибосоми, а також окремі структури цитоплазми (ендоплазматичну мережу, апарат Гольджі).