Gaismas mikroskops, ko sauc arī par optisko mikroskopu, ir instruments mazu objektu novērošanai, izmantojot redzamo gaismu un lēcas. Tas ir plaši izmantots un zinātnieku aprindās plaši atzīts mikroskops. Ierīci var izmantot, lai skatītu dzīvos vai mirušos paraugus, un tā var palielināt šos paraugus līdz pat tūkstoš reižu (1,000x) to faktiskajam izmēram. Gaismas mikroskopi ietver gandrīz visus saliktos un stereomikroskopus.
Šāda veida mikroskops sastāv no objektīva lēcas, acs lēcas, skatuves, gaismas avota, kondensatora, caurules, rokas, kas atbalsta cauruli, un fokusēšanas sistēmas. Paraugs tiek novietots uz skatuves, platformas, kas parasti ir aprīkota ar metāla rokām, lai noturētu paraugu vai priekšmetstikliņu. Spuldze atrodas zem skatuves tā, lai gaisma spīdētu cauri paraugam. Caurule fokusējas uz leju uz skatuves tā, lai acs lēca vai okulārs atrodas caurules tālākajā galā un objektīva lēca atrodas galā tuvāk paraugam.
Objektīva lēca ir mazs, apaļš stikla gabals, kas savāc gaismu no neliela parauga laukuma ar nelielu fokusa attālumu un virza gaismu caurulē. Pēc tam attēlu palielina acs lēca, kas tiek novietota pie acs. Tā kā objektīva lēca ir izliekta, tā fokusē un virza gaismu savā centrā. Turpretim acs lēcas ieliektā forma palīdz izkliedēt gaismu, kad tā saskaras ar aci, tādējādi padarot attēlu lielāku. Kondensators ir lēca, kas bieži tiek implantēta uz skatuves vai atrodas tieši zem tās un kas kondensē gaismas starus no gaismas avota uz vietu, kas tiek pārbaudīta uz iepriekš esošā parauga.
Vienkāršs gaismas mikroskops izmanto tikai vienu palielināmo lēcu, taču mūsdienās lielākajā daļā mikroskopu attēla palielināšanai tiek izmantotas divas vai vairākas lēcas. Lielākā daļa mūsdienu mikroskopu ir saliktie mikroskopi, kuros izmanto vairāk nekā vienu palielināmo lēcu. Okulārs parasti palielina līdz 2x, 4x vai 10x faktiskajam izmēram, un acs lēca var palielināt 4x, 5x, 10x, 20x, 40x, 50x un 100x. Mikroskopam parasti ir trīs dažādu palielinājuma līmeņu acu lēcas, kas uzstādītas uz rotējoša deguna uzgaļa. Var būt arī ceturtais objektīvs, ko izmanto paraugu apskatei ar eļļas iegremdēšanu, kur uz priekšmetstikliņa tiek uzlikts eļļas piliens, lai vēl vairāk lauztu gaismu, un eļļas imersijas lēca tiek nolaista, līdz tā pieskaras eļļas pilienam.
Stikla saistību ar palielinājumu un lēcu jēdzienu atklāja romieši pirmajā gadsimtā, mūsu ēras lēcas beidzot tika izmantotas 1200. gadu beigās kā brilles. Tas, iespējams, radīja priekšnoteikumus Zacharias un Hans Jannsen, holandiešu briļļu izgatavotājiem, kuri 1590. gadā tika izgudroti pirmo salikto mikroskopu, eksperimentējot ar vairākām lēcām mēģenē. Tomēr Jannsensa pretenzijas uz šo izgudrojumu pamatotība ir ļoti strīdīga. Daudzi vēsturnieki atzīst Toskānas zinātnieku Galileo Galileju par saliktā mikroskopa un tehnoloģiski līdzīgu teleskopu izstrādi 1600. gadu sākumā.
Vēlāk Nīderlandes veikala māceklis Antons fon Lēvenhuks uzlaboja lēcu izgatavošanu, lai panāktu stāvu izliekumu uz maza objektīva, ļaujot viņam koncentrēties uz daudz mazākiem paraugiem nekā jebkad agrāk. Viņu bieži dēvē par mikroskopijas tēvu, jo viņš iepazīstināja ar mikroskopu kā svarīgu instrumentu bioloģijas jomā. Papildus citiem atklājumiem Antons fon Lēvenhuks bija pirmais, kurš ūdens pilē ieraudzīja baktērijas, raugu un organismus.