显微镜物镜相当于凸透镜。现代显微物镜已达到高度完善，其数值孔径已接近极限，视场中心的分辨率与理论值之区别已微乎其微。但继续增大显微物镜视场与提高视场边缘成像质量的可能性仍然存在，这种研究工作，至今仍在进行。

物镜的结构复杂，制作精密，通常都由透镜组组合而成，各镜片间彼此相隔一定的距离，以减少像差。每组透镜都由不同材料、不同参数的一或数块透镜胶合而成。物镜有许多具体的要求，如合轴，齐焦。

显微物镜与目镜在参与成象这点上是有区别的。物镜是显微镜最复杂和最重要的部分，在宽光束中工作（孔径大），但这些光束与光轴的倾角较小（视场小）；目镜在窄光束中工作，但其倾角大（视场大）。当计算物镜与目镜，在消除象差上有很大差别。

物镜的放大倍数，是指物镜在线长度上放大实物倍数的能力指标。显微镜的鉴别能力主要决定于物镜。物镜的鉴别能力可分为平面和垂直鉴别能力。物镜是决定光学显微镜基本性能及功能的最重要的光学单元。

光学显微镜是在称为物镜转换器的装置上安装了多个物镜。这样，只要转动物镜转换器就可以把低倍率切换到高倍率，轻松完成倍率变换。所以一般是在物镜转换器上安装一组不同倍率的物镜。