Le premier microscope avait un design à simple lentille. Les microscopes à lentille unique pourraient être considérés comme des loupes compliquées. Comme une loupe, un microscope à lentille unique ne peut agrandir un objet qu'à un degré, indépendamment des ajustements. Cependant, un microscope à lentille composée contient plus d'une lentille. La combinaison des lentilles disponibles dans ce type de microscope signifie qu'un utilisateur peut changer les niveaux de grossissement et agrandir un objet jusqu'à 2 000 fois sa taille.

Il existe deux types de lentilles dans un microscope composé. Ces deux types de lentilles sont appelés lentilles oculaires et lentilles d'objectif. La lentille oculaire est la lentille située dans l'oculaire. C'est l'objectif que l'utilisateur regarde pour voir l'objet sur la diapositive. Les microscopes composés peuvent être monoculaires ou binoculaires, selon le nombre d'oculaires. Un microscope composé monoculaire a un oculaire, tandis qu'une lunette binoculaire a deux oculaires, permettant une vue en trois dimensions. Selon l'Université d'État de New York, le grossissement typique de la lentille oculaire est de 10X.

L'objectif est la lentille la plus proche de l'objet sur la diapositive. Les microscopes composés diffèrent par le nombre de lentilles d'objectif disponibles pour le grossissement. Certains microscopes ont trois lentilles d'objectif, tandis que d'autres ont quatre pour fournir une plus grande force de grossissement. Les objectifs peuvent avoir des niveaux d'agrandissement de 4X, 10X, 43X, 93X et 100X. L'objectif et la lentille oculaire travaillent ensemble pour créer une image agrandie et détaillée d'un objet.

Le nombre affiché sur l'objectif détermine la quantité de grossissement vue à travers une lentille oculaire 10X. Par exemple, une lentille d'objectif 10X combinée à une lentille oculaire 10X produit un grossissement de 100X, et une lentille d'objectif de 40X combinée à une lentille oculaire de 10X produit un grossissement de 400X. Les utilisateurs doivent ajuster la mise au point des lentilles à chaque changement de grossissement.