Ограничения на разрешение (и, соответственно, на увеличительную силу), накладываемые ограничениями простого микроскопа, можно преодолеть с помощью составного микроскопа, в котором изображение передается через две системы линз. Одна из них, объективная, имеет короткое фокусное расстояние и располагается близко к исследуемому объекту. Он используется для формирования реального изображения в передней фокальной плоскости второй линзы — окуляра или окулярной. Окуляр формирует увеличенное виртуальное изображение, которое может видеть наблюдатель. Увеличительная сила комбинированного микроскопа складывается из увеличения объектива и окуляра.
Помимо этих двух линз, составной микроскоп состоит из тубуса, в котором размещаются объективы и находятся на соответствующем расстоянии друг от друга; конденсорной линзы, которая располагается под столиком для образцов и фокусирует свет на образце; и системы освещения, которая либо пропускает свет через исследуемый объект, либо отражает его от него. Также необходимо предусмотреть способ фокусировки микроскопа, обычно с помощью регуляторов грубой и тонкой фокусировки.
Основная форма составного микроскопа — монокулярная: используется один тубус с объективом на одном конце и одним окуляром на другом. Для того чтобы можно было смотреть двумя глазами и тем самым повысить удобство и остроту зрения, один объектив может быть использован в бинокулярном тубусе, оснащенном парой окуляров; призмы для разделения луча используются для того, чтобы направить половину света от изображения, формируемого объективом, на каждый глаз. Эти призмы установлены во вращающемся механическом узле, так что расстояние между окулярами может соответствовать требуемому межзрачковому расстоянию для наблюдателя. В настоящем стереоскопическом микроскопе используются два объектива и два окуляра, что позволяет каждому глазу рассматривать объект отдельно, делая его трехмерным.
