顯微鏡包括兩組透鏡——物鏡和目鏡。顯微鏡的的放大倍數主要通過物鏡來保證，物鏡的放大倍數可達100倍，目鏡的放大倍數可達25倍。
物鏡的放大倍數可由下式得出：M物=L/F1
式中：L——顯微鏡的光學筒長度(即物鏡后焦點與目鏡前焦點的距離)；
F1——物鏡焦距。
而A′B′再經目鏡放大后的放大倍數則可由以下公式計算：
M目=D/F2
式中：D——人眼明視距離(250mm)；
F2——目鏡焦距。
顯微鏡的總放大倍數應為物鏡與目鏡放大倍數的乘積，即：M總=M物×M目=250L/F1*F2
在使用中如選用另一臺顯微鏡的物鏡時，其機械鏡筒長度必須相同，這時倍數才有效。否則，顯微鏡的放大倍數應予以修正，應為：M=M物×M目×C
式中：C——為修正系數。修正系數可用物鏡測微尺和目鏡測微尺度量出來。
放大倍數用符號“×”表示，例如物鏡的放大倍數為25×，目鏡的放大倍數為10×，則顯微鏡的放大倍數為25×10=250×。放大倍數均分別標注在物鏡與目鏡的鏡筒上。
對于顯微鏡相時的有效放大倍數的估算，則應將人眼的分辨能力d′用底片的分辨能力d″代替。一般底片的分辨能力d″約為0.030mm左右，所以照相時的有效放大倍數M′為：M′= d″/d=2d″(NA)/λ=2×0.030(NA) /5500×10-7=120(NA)
在使用顯微鏡觀察物體時，應根據其組織的粗細情況，選擇適當的放大倍數。以細節部分觀察得清晰為準，盲目追求過高的放大倍數，會帶來許多缺陷。因為放大倍數與透鏡的焦距有關，放大倍數越大，焦距必須越小，同時所看到物體的區域也越小。
需要注意的是有效放大倍數問題。物鏡的數值孔徑決定了顯微鏡有效放大倍數。有效放大倍數，就是人眼能夠分辨的“人眼鑒別率”d′與物鏡的鑒別率d間的比值，即不使人眼看到假像的最小放大倍數：M=d′/d=2d′NA/λ
人眼鑒別率d′一般在0.15~0.30mm之間，若分別用d′=0.15mm和d′=0.30mm代入上式：
Mmin=2´0.15(NA)/5500´10-7=500(NA)
Mmax=2´0.30(NA)/5500´10-7=1000(NA)
Mmin~Mmax之間的放大倍數范圍就是顯微鏡的有效放大倍數。
如果考慮到由底片印出相片，人眼觀察相片時的分辨能力為0.15mm，則M′應改為M″：
M″=2*0.15(N*A)/5500´10-7=500(NA)
所以照相時的有效放大倍數在M′~M″之間，它比觀察時的有效放大倍數小。這就是說，如果用45×/0.63的物鏡照相，那么它的有效放大倍數為500×0.63=300倍左右，所選用的照相目鏡應為300/45=6~7倍，放大倍數應在300倍以下。這比觀察的有效放大倍數(630倍)要小。
