Složeni mikroskop je mikroskop opremljen s dvije ili više konveksnih leća. Veliko povećanje koje zajedno proizvode ove leće omogućuje detaljno proučavanje mikroorganizama, stanica i tkiva. Stoga se ove vrste mikroskopa široko koriste u znanstvenim i medicinskim istraživanjima.
Zacharias Janssen, nizozemski proizvođač naočala, izumio je složeni mikroskop 1590. godine. Galileo je svoju verziju predstavio 1610. Nekoliko drugih znanstvenika i izumitelja kasnije je pomoglo u poboljšanju njegovog dizajna i radnih sposobnosti.
Osnovni dizajn složenog svjetlosnog mikroskopa sastoji se od konveksnih leća postavljenih na oba kraja šuplje cijevi. Ova cijev je postavljena na podesivi, rotirajući nosni nastavak. Ispod nosa nalazi se podesivi stupanj; stakalca za uzorke se postavljaju ili postavljaju na ovu pozornicu za promatranje kroz leće. Pozornica ima prozor ili rupu kroz koju izvor svjetlosti može osvijetliti promatrani uzorak.
Izvor svjetlosti može biti ogledalo koje reflektira prirodnu svjetlost ili svjetiljka u postolju. Svjetleća zraka prolazi kroz prozor pozornice i kroz uzorak. Svjetlo osvjetljava područje oko uzorka, čineći da se uzorak ističe u kontrastu. Razina kontrasta kontrolira se kontrolom količine osvjetljenja. Svjetliji ili prigušeniji učinak postiže se otvaranjem ili zatvaranjem iris dijafragme ispod pozornice, ili podešavanjem visine svjetiljke.
Gornje leće složenog mikroskopa, one bliže oku gledatelja, su očne leće ili okular. Monokularni mikroskopi imaju jedan okular, a binokularni dvostruki okular. Trinokularne verzije imaju dvostruki okular i raspored za ugradnju kamere.
Objektivne leće su donje leće koje su bliže objektu koji se promatra. Mogu biti tri ili četiri različita smještena na rotirajućem nosnom dijelu složenog mikroskopa. Nosnik se rotira kako bi se odabrale leće objektiva koje nude povećanje koje je najprikladnije za određeni uzorak.
Četiri objektiva su objektiv snage skeniranja, objektiv male snage, visoko suhi objektiv i objektiv za uranjanje u ulje. Imaju povećanja od 4X, 10X, 40X i 100X. Očne leće obično imaju povećanje od 10X.
Da bi se dobio ukupni faktor povećanja, povećanje okulara se množi s povećanjem objektiva. Dakle, s 10X očnim lećama i 100X objektivnim lećama postiže se povećanje od 1000X. To znači da se promatrani objekt povećava 1000 puta u odnosu na stvarnu veličinu. Moguća su i veća povećanja.
Kada je objekt u fokusu, leće objektiva tvore stvarnu, obrnutu sliku objekta u točki unutar glavnog fokusa očnih leća. Očne leće tada ovu obrnutu sliku tretiraju kao objekt i stvaraju njezinu uspravnu sliku. Ova slika je uvećana slika koju vidi promatrač.