顯微鏡物鏡可能是非常復雜的設備，使用透鏡或鏡子收集和聚焦光。紫外線可見近紅外物鏡有兩種基本設計：

• 石英物鏡：也被稱為超流體物鏡，這種物鏡使用石英透鏡和空氣固定裝置來收集和聚焦光線。這種物鏡的優點是圖像質量好，沒有球差，并且可以收集更多的能量。但是，在使用鏡頭時，除了光譜范圍的限制和較短的工作距離之外，它還會具有一些色差。
• Schwarzschild物鏡：也稱為“鏡物鏡”或“反射物鏡”，這些物鏡使用兩個拋物面鏡收集并聚焦光。優點是從深紫外到近紅外范圍很廣，沒有色差，工作距離長。缺點是，如果未正確對準，它們會顯示出球差和降低的圖像質量。

物鏡由許多因素定義，其中一些因素包括放大倍數，分辨力，數值孔徑和工作距離。

• 放大倍率：物鏡放大圖像的量。有用放大倍率的范圍被任意定義為物鏡數值孔徑的500到1000倍。高于這些值的放大倍數不會產生更高的樣品細節分辨率。
• 分辨力：可以分辨的zui小特征。物鏡只是定義顯微鏡“系統”分辨能力的一個組件。有多種方法可以近似估算物鏡的分辨能力，zui簡單的公式是R = w / 2（NA），其中R是物鏡的理論zui大分辨能力，w是光的波長，NA是數值物鏡的孔徑。可以看出，使用較短的光波長或較高的NA物鏡意味著更好的空間分辨率。
• 數值孔徑（NA）：物鏡聚集光的能力的量度。它定義為NA = n（sin q），其中n是成像介質的折射率，q是可以進入物鏡的zui大光錐的半角。
• 工作距離：樣品聚焦時，物鏡前透鏡與樣品表面之間的距離。