Човешкото око е оптична система, със специфична резолюция ([[разделителна способност]]), т.е. най-малкото разстояние между елементите на наблюдаван обект (което се възприема като точка или линия), когато те могат да бъдат различими един от друг. За нормално око с разстояние от обект (D = 250 mm), средната стойност, на нормална резолюция е 0,176 mm. Размерът на микро-организмиорганизмите, на по-голямата част от растителнирастителните и животинскиживотинските клетки, малки кристали, и дрдруги е много по-малък от тази стойност.
До средата на XX век, се работи само с видимите оптични лъчения от порядъка на 400-700 нанометра, както и в близостблизката доултравиолетова ултравиолетовиобласт (луминисцентен[[луминесценция|луминесцентен]] микроскоп). ОптичниОптичните микроскопи не могат да покажат обект, по-малък от половината от референтнатадължината вълнана (дължинавълната на вълнатаизползваната светлина (0,2-0,7 микрона(микрометра), или 200-700 нанометра) поради ефектите на [[дифракция на светлината]]. ЗаПо това,тази причина за оптически микроскоп максималното увеличение, което би могло да бъде постигнато е ~ 2000 пъти.
