يقوم مجهر تباين الطور بتغيير طور موجات الضوء التي تخترق العينة عن طور تلك الموجات التي لا تمر من خلالها، وبهذا تظهر بعض أجزاء العينة بشكل أسطع، ويظهر البعض الآخر بشكل أحلك من العادي. وهكذا يمكن رؤية أجزاء الجسم الشَّفاف، التي تختلف في سمكها أو التي لها خواص ضوئية مختلفة.
يعمل مجهر المجال المظلم على أساس منع ضوء المصدر الضوئي من السُّطوع مباشرة في اتجاه أعلى أنبوب المجهر. ويستغل المجهر عوضًا عن ذلك الضوء المنكسر من العينة. ولذلك تظهر العينة بشكل أسطع إذا ما أضيئت في مقابل خلفية سوداء. وتقوم أجزاء متنوعة للعينة بإحداث انكسار لكميات مختلفة من الضوء، وهو مايؤدي إلى ظهور مناطق أسطع أو أكثر ظلمة من الحالة العادية.
ويزود المجهر الضوئي الماسح بضوء الليزر الذي يضيء منطقة صغيرة من العينة. وبعد ذلك تكون أداة تعرف باسم كاشف الضوء صورة للمنطقة المضاءة. وتُعرَض هذه الصورة على شاشة أنبوب أشعة مهبط (كاثود) . ويتيح هذا لمستخدم المجهر إمكانية فحص مجمل العينة باستخدام جهاز الحاسوب من خلال تحريك العينة عبر أشعة ضوء الليزر.
نبذة تاريخية. يحتمل أن يكون النقاشون قد استخدموا الزجاجات المملوءة بالماء للتكبير منذ ما لا يقل عن ثلاثة آلاف سنة مضت. كما يُحتمل أن يكون الرومان قد صنعوا زجاج التكبير من البلورات الصخرية. ولكن العدسات الزجاجية المستخدمة في الوقت الحاضر لم تستُعمل حتى نهاية القرن الثالث عشر الميلادي.