Saskaņā ar to attēlveidošanas principiem optiskos mikroskopus var iedalīt:
① Ģeometriskais optiskais mikroskops: ieskaitot bioloģisko mikroskopu, krītošās gaismas mikroskopu, apgriezto mikroskopu, metalogrāfisko mikroskopu, tumšā lauka mikroskopu utt.
② Fizikālais optiskais mikroskops: ieskaitot fāzes kontrasta mikroskopu, polarizācijas mikroskopu, traucējumu mikroskopu, fāzes kontrasta polarizācijas mikroskopu, fāzes kontrasta traucējumu mikroskopu, fāzes kontrasta fluorescences mikroskopu utt.
③ Informācijas pārveidošanas mikroskopi: ieskaitot fluorescences mikroskopus, mikrospektrometrus, attēlu analīzes mikroskopus, akustiskos mikroskopus, fotomikroskopus, televīzijas mikroskopus utt.
Nepārtraukti attīstoties mikrooptikas teorijai un tehnoloģijai, ir parādījušies tuva lauka optiskie mikroskopi, kas pārkāpj tradicionālo optisko mikroskopu izšķirtspējas robežu, paplašinot optiskās mikroskopijas analīzes perspektīvu nanomēroga pasaulē.
Materiālzinātnes jomā liela daļa materiālu vai materiālu ražošanā izmantoto izejvielu sastāv no dažādiem kristāliem. Dažādu materiālu kristālfāzes sastāvs tieši ietekmē to struktūru un īpašības; Ražošanā izmantoto izejvielu kristālfāzes sastāvs un mikrostruktūra arī tieši ietekmē ražošanas procesu un produkta veiktspēju. Tāpēc dažādu materiālu un to izejvielu veiktspējas un kvalitātes novērtēšanai papildus ķīmiskajam sastāvam ir jāņem vērā arī to kristālfāzes sastāvs un mikrostruktūra. Tā sauktā mikrostruktūra attiecas uz morfoloģiju, izmēru, sadalījumu un savstarpējām attiecībām starp kristāla fāzēm, kas veido materiālu.
Optiskās mikroskopijas analīzes tehnoloģijas izmantošana fāzu analīzei ir materiālu un to izejvielu fāzes sastāva un mikrostruktūras izpēte, kā arī sakarības starp procesa apstākļiem un produkta veiktspēju, kas veido šīs fāzes struktūras.
