La microscopie est un ensemble de techniques permettant d'obtenir une image des structures biologiques. Elle permet de rendre visible les éléments invisibles à l'œil nu, soit par leur taille, soit par leurs couleurs. Quelle que soit la technique employée, l'appareil utilisé pour rendre possible cette observation est appelé un microscope.
Microscopie optique: elle consiste à grossir l'image optique d'un objet de petites dimensions en plaçant, entre l'objet et le détecteur, un microscope optique. Cet appareil utilise des lentilles optiques : objectif et oculaire, pour former l'image en contrôlant le faisceau lumineux qui illumine l'échantillon. Les meilleurs microscopes optiques sont limités à un grossissement de 2000 fois.
Microscopie à sonde locale: les microscopes à sondes locales peuvent déterminer la topographie de la surface d'un échantillon ou encore la densité d'états électroniques de surfaces conductrices. La sonde balaye la surface de l'échantillon à représenter ce qui impose l'observation de surfaces relativement planes. Suivant le microscope utilisé la résolution spatiale peut atteindre l'échelle atomique.