光学顕微鏡は可視光線を使用して、対象物を観察するという仕組みですので、光の性質そのものによる、観察上の制約がどうしても生じてしまいます。

たとえば、光学顕微鏡の分解能の限界は、可視光線の波長による部分が大きいため、より細かい点を観察したい場合でも「光学顕微鏡では無理だ」ということが起こりえます。

そこで、X線顕微鏡（短波長域のX線を使うもの）や、電子顕微鏡（電子線の加速電圧によって分解能を制御するもの）が開発されています。