Nachteile des Lichtmikroskops sind eine begrenzte Auflösung, eine geringere Vergrößerung und eine schlechtere Oberflächenansicht der Probe. Bei einem zusammengesetzten Lichtmikroskop muss sich der Benutzer auf die optische Inversion einstellen, was bedeutet, dass die Probe in die entgegengesetzte Richtung verschoben zu sein scheint, in die sie bewegt wird.
Sichtbares Licht schränkt die mit einem Lichtmikroskop erreichte Auflösung ein. Die Vergrößerung kann von 500x bis 1500x reichen, was im Vergleich zu Elektronenmikroskopen viel kleiner ist; diese ergeben Vergrößerungen von 160.000x oder mehr. Im Allgemeinen erfordern Lichtmikroskope, dass die Proben für eine optimale Betrachtung dünn, klein und transparent sind. Die Entwicklung des Elektronenmikroskops in den 1930er Jahren gab Wissenschaftlern mehr Freiheit bei der Betrachtung kleinster Details der Zellstruktur.
