丈量显微镜的透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件，物镜、目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同，可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。
光线在均匀的各向同性介质中，两点之间以直线传播，当经过不同密度介质的通明物体时，则发生折射现像，这是因为光在不同介质的传播速度不同造成的。当与通明物面不笔直的光线由空气射入通明物体(如玻璃)时，光线在其介面改变了方向，并和法线构成折射角，光线的违背巨细就是丈量显微镜透镜的折射和折射率。
当一束平行于光轴的光线经过凸透镜后相交于一点，这个点称“焦点”，经过交点并笔直光轴的平面，称“焦平面”。焦点有两个，在物方空间的焦点，称“物方焦点”，该处的焦平面，称“物方焦平面”；反之，在像方空间的焦点，称“像方焦点”，该处的焦平面，称“像方焦平面”。光线经过凹透镜后，成正立虚像，而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来，而虚像不能。
