Ein Lichtmikroskop kann mehrere Arten von Licht verwenden, um mehrere Arten von Bildern zu erzeugen, aber alle funktionieren auf der Grundlage von Licht, das von unterhalb der Probe und entweder in einen Kondensor, der das Licht fokussiert, oder die zu betrachtenden Linse. Die Objektivlinse bewirkt die eigentliche Vergrößerung der Probe auf dem Objektträger, die durch das Licht sichtbar wird. Diese wird dann an das Okular an der Oberseite des Mikroskops weitergeleitet.
Die meisten Lichtmikroskope, die in Schulen oder zu Hause von Schülern verwendet werden, sind Hellfeldbeleuchtungen. Dies bedeutet, dass das Bild des betrachteten Objekts auf sehr einfache Weise gesehen wird. Die Objekte auf den Dias sind in der Regel mit einer Tönung eingefärbt, damit die Farbe das durchtretende Licht absorbieren und betrachtet werden kann. Die Vergrößerung bei Lichtmikroskopen ist nicht so hoch wie bei anderen Mikroskopen, wie den Elektronenmikroskopen. Lichtmikroskope sind im Durchschnitt auf eine 2.000-fache Vergrößerung beschränkt, während ein Transmissionselektronenmikroskop ein Objekt ungefähr eine Million Mal vergrößern kann. Rasterelektronenmikroskope können ein Objekt etwa 300.000 Mal vergrößern, wodurch die Vergrößerung des Lichtmikroskops minimal erscheint. Im Vergleich zum menschlichen Auge übersteigen die Fähigkeiten des Lichtmikroskops alles, was der Mensch ohne das Gerät tun könnte.