光学显微镜和电子显微镜的区别是：光学显微镜只能看到某些细胞结构，如细胞壁、叶绿体、染色后的染色体、线粒体、细胞核等，电子显微镜可以看到细胞器的内部结构以及象核糖体这样较小的细胞器。
电子显微镜所用的照明源是电子枪发出的电子流，而光学显微镜的照明源是可见光(日光或灯光)，由于电子流的波长远短于光波波长，故电子显微镜的放大及分辨率显著地高于光镜。
电子显微镜中起放大作用的物镜是电磁透镜(能在中央部位产生磁场的环形电磁线圈)，而光学显微镜的物镜则是玻璃磨制而成的光学透镜。电子显微镜中的电磁透镜共有三组，分别与光学显微镜中聚光镜、物镜和目镜的功能相当。
总之，光学显微镜看到细胞的显微结构，电子显微镜可以看到亚显微结构。
