Gli svantaggi del microscopio ottico includono risoluzione limitata, ingrandimento inferiore e visualizzazione superficiale del campione inferiore. Il microscopio a luce composta richiede all'utente di adattarsi all'inversione ottica, il che significa che il campione sembrerà essere spostato nella direzione opposta a quella in cui viene spostato.
La luce visibile limita la quantità di risoluzione ottenuta con un microscopio ottico. L'ingrandimento può variare da 500x a 1500x, che è molto più piccolo rispetto ai microscopi elettronici; questi danno ingrandimenti di 160.000 volte o più. In generale, i microscopi ottici richiedono che i campioni siano sottili, piccoli e trasparenti per una visualizzazione ottimale. Lo sviluppo del microscopio elettronico negli anni '30 ha dato agli scienziati una maggiore libertà nella visualizzazione dei minimi dettagli della struttura cellulare.
