Postoje dvije osnovne vrste mikroskopa. Onaj s kojim je većina ljudi poznata gleda dolje u uzorak s izvorom svjetlosti koji dolazi odozdo i naziva se uspravni mikroskop. Obrnuti mikroskop gleda prema gore prema uzorku s izvorom svjetlosti koji dolazi odozgo.
Obrnute mikroskope prvi je izumio 1850. J. Lawrence Smith sa Sveučilišta Tulane, a debitirali su na Svjetskoj izložbi u Londonu 1852. Početkom 20. stoljeća počeli su se koristiti za promatranje živih stanica, posebno za vodeni život. Također se koristio za analizu teških metala poput željeza i čelika prije Drugog svjetskog rata.
Obrnuti mikroskop je najkorisniji kada gledate teške predmete ili one na koje gravitacija uvelike utječe. Uzorci materijala poput metala mogu biti veliki i teški. Zahtijevaju velika područja za izvođenje koja dopuštaju obrnuti mikroskopi.
Materijali na koje uvelike utječe gravitacija uključuju žive stanice i vodeni svijet koji se skupljaju i skupljaju na dnu spremnika za uzorke. Obrnuti mikroskop promatra uzorak s dna, što olakšava uočavanje organizama s lakoćom. Također omogućuje korisnicima da vide uzorke u prirodnijem okruženju od standardnog staklenog tobogana. Petrijeve zdjelice omogućuju više kretanja za uzorke i obično se koriste s invertiranim mikroskopima.
Ova vrsta mikroskopa je redizajnirana i poboljšana kako bi se prilagodila određenim namjenama. Postoje faze napravljene posebno za procese poput inkubacije i in vitro oplodnje. Nosni dijelovi su povećani i okretni, što znanstvenicima olakšava prepoznavanje i rotiranje objekata. Također su učinjeni težim i čvršćim, omogućujući manje vibracija i veću lakoću promatranja.
Postoje dvije vrste invertiranih mikroskopa. Rutinski invertirani mikroskop je malen i dolazi u postavkama male i srednje snage. Mogu se koristiti u kućama i malim laboratorijima u školama. Oni su ograničeni u onome što može promatrati jer obično ne dopuštaju fini fokus i imaju relativno malo povećanje snage.
Istraživački invertirani mikroskop dolazi s postavkama velike snage i može omogućiti vrlo fini fokus. Njihov glavni nedostatak je što su iznimno skupi i obično ih koriste samo sveučilišta i medicinske ustanove. Obično su u mogućnosti smjestiti video kamere i televizore kao pomoć u dokumentaciji istraživanja. Poboljšanja invertnog mikroskopa tijekom 20. i 21. stoljeća omogućila su mu da bude sastavni dio naprednih znanstvenih istraživanja.