显微镜物镜可能是非常复杂的设备，使用透镜或镜子收集和聚焦光。紫外线可见近红外物镜有两种基本设计：

• 石英物镜：也被称为超流体物镜，这种物镜使用石英透镜和空气固定装置来收集和聚焦光线。这种物镜的优点是图像质量好，没有球差，并且可以收集更多的能量。但是，在使用镜头时，除了光谱范围的限制和较短的工作距离之外，它还会具有一些色差。
• Schwarzschild物镜：也称为“镜物镜”或“反射物镜”，这些物镜使用两个抛物面镜收集并聚焦光。优点是从深紫外到近红外范围很广，没有色差，工作距离长。缺点是，如果未正确对准，它们会显示出球差和降低的图像质量。

物镜由许多因素定义，其中一些因素包括放大倍数，分辨力，数值孔径和工作距离。

• 放大倍率：物镜放大图像的量。有用放大倍率的范围被任意定义为物镜数值孔径的500到1000倍。高于这些值的放大倍数不会产生更高的样品细节分辨率。
• 分辨力：可以分辨的zui小特征。物镜只是定义显微镜“系统”分辨能力的一个组件。有多种方法可以近似估算物镜的分辨能力，zui简单的公式是R = w / 2（NA），其中R是物镜的理论zui大分辨能力，w是光的波长，NA是数值物镜的孔径。可以看出，使用较短的光波长或较高的NA物镜意味着更好的空间分辨率。
• 数值孔径（NA）：物镜聚集光的能力的量度。它定义为NA = n（sin q），其中n是成像介质的折射率，q是可以进入物镜的zui大光锥的半角。
• 工作距离：样品聚焦时，物镜前透镜与样品表面之间的距离。