光學顯微術

細胞遠遠小到肉眼無法看見。一個典型的動物細胞直徑約為百分之一毫米，比這句話末尾的句點還要小。光學顯微術是繞開這一難題最古老、至今仍最常用的辦法：讓普通的光穿過一片薄薄的、常常染過色的樣本，再用彎曲的玻璃透鏡把圖像放大，直到細胞大到看得見為止。正是這件工具在十七世紀首次揭示了細胞的存在。

在光學顯微鏡中，光先穿過標本，再經過一組透鏡，透鏡彎折光線，使圖像看起來更大。由於它使用可見光，所能分辨的細節受到光波長的限制：彼此靠得比約 0.2 微米（200 奈米）更近的結構會模糊成一個。這足以看清整個細胞、細胞核以及葉綠體之類的較大結構，卻看不清大多數單個細胞器的精細細節，也看不見單個分子。活細胞往往可以直接觀察，這是一大優勢。

光學顯微術之所以重要，是因為它便宜、快速，而且足夠溫和，可以觀察活細胞的日常活動——分裂、爬行、吞食養分。它無法揭示最微小的結構，而未經處理的細胞幾乎透明、難以看清，這正是染色以及相差等技巧被發明出來的原因。一個常見的誤解是：顯微鏡的用處取決於它的放大倍數；實際上取決於它的分辨率，因為把一張模糊的圖像放大，只會得到一團更大的模糊。