Kính hiển vi rất quan trọng vì chúng cho phép các nhà khoa học nghiên cứu vi sinh vật, tế bào, cấu trúc tinh thể và cấu trúc phân tử. Kính hiển vi là một trong những công cụ chẩn đoán quan trọng nhất khi bác sĩ kiểm tra các mẫu mô. Kính hiển vi điện tử giúp tạo ra các mạch điện rất nhỏ được tìm thấy trên các vi mạch silicon. Kính hiển vi quét tinh vi hơn nhiều và có độ phóng đại cao hơn so với kính hiển vi khúc xạ ánh sáng.
Kính hiển vi phóng đại các mẫu máu để bác sĩ có thể nhìn thấy ký sinh trùng sốt rét tấn công các tế bào hồng cầu. Kiểm tra bằng kính hiển vi xác nhận các xét nghiệm trong phòng thí nghiệm có thể dương tính với bệnh. Các kỹ thuật viên đếm số lượng tế bào hồng cầu bị nhiễm bệnh sốt rét để cung cấp cho bác sĩ biết mức độ tiến triển của bệnh ở một bệnh nhân.
Kính hiển vi phóng to hình ảnh của chip silicon để giúp các kỹ sư tạo ra các thiết bị điện tử hiệu quả hơn. Khi nhiều mạch hơn được lắp vào một chip nhỏ, sức mạnh tính toán của vi mạch silicon sẽ tăng lên. Kính hiển vi điện tử giúp chuẩn bị các bề mặt nhỏ để cắt thành các lát nhỏ.
Kính hiển vi điện tử phóng to tầm nhìn của các loại virus nhỏ bé, cho phép các nhà khoa học phát triển vắc-xin và thuốc chữa các bệnh truyền nhiễm ở người và động vật. Kính hiển vi điện tử quét có độ phóng đại lên đến vài triệu lần để xem các phân tử, vi rút và các hạt nano. Các kính hiển vi này sử dụng phần mềm hiệu chỉnh để tăng độ phóng đại và độ phân giải của hình ảnh. Máy tính giúp các nhà công nghệ nano sử dụng kính hiển vi điện tử công suất lớn để xem các vật thể chỉ dày vài phân tử.
