Microscopen en telescopen werken op dezelfde manier door mensen objecten te laten zien die niet met het blote oog zichtbaar zijn. Telescopen zijn echter ontworpen om verre, schijnbare objecten te bekijken en hebben als zodanig grotere lensdiameters, evenals langere brandpuntsafstanden en verwisselbare oculairs. Afgezien hiervan gebruiken beide instrumenten convexe en concave glazen om het object van interesse te vergroten. Hoewel beide apparaten vergelijkbare wetenschappelijke concepten gebruiken, staan hun verschillen centraal in hun vermogen om hun specifieke doel te vervullen.
Basisverschillen

Hoewel beide instrumenten objecten vergroten zodat het menselijk oog ze kan zien, kijkt een microscoop naar dingen heel dichtbij, terwijl telescopen dingen heel ver weg zien. Dit verschil in doel verklaart de substantiële verschillen in hun ontwerp. Biologen en chemici gebruiken meestal microscopen in laboratoria, terwijl astronomen telescopen gebruiken in observatoria.
Brandpuntsafstand

Hoewel beide instrumenten lenzen gebruiken om objecten te vergroten, verschilt de constructie van de ene naar de andere. De brandpuntsafstand maakt op een vrij eenvoudige manier onderscheid tussen de twee. Amazing-space.stsci.edu definieert de brandpuntsafstand als "de afstand tussen het midden van een bolle lens of een concave spiegel en het brandpunt van de lens of spiegel - het punt waar parallelle lichtstralen elkaar ontmoeten of convergeren." Een telescoop heeft objectieflenzen die lange brandpuntsafstanden produceren, terwijl een microscoop objectieflenzen heeft die korte brandpuntsafstanden produceren.

Omdat telescopen grote objecten bekijken - verre objecten, planeten of andere astronomische lichamen - produceert zijn objectieflens een kleinere versie van het werkelijke beeld. Anderzijds kunnen microscopen zeer kleine objecten bekijken en produceert de objectieflens een grotere versie van het werkelijke beeld. De brandpuntsafstanden van beide instrumenten maken dit mogelijk.
Lensdiameter

Telescopen en microscopen verschillen ook aanzienlijk in de diameters van hun lenzen. Een lens met een grotere diameter kan veel licht absorberen en het belichte object verlichten. Omdat objecten die in een telescoop worden bekeken ver weg zijn, is er geen manier voor de gebruiker om het object te verlichten, dus heeft de telescoop een grotere lensdiameter nodig om zoveel mogelijk licht van de bron te verzamelen. De meeste microscopen worden standaard geleverd met een kunstmatige lichtbron die objecten verlicht. Hierdoor is een lens met een grotere diameter overbodig.
Standaardmodificaties

In telescopen kunt u het oculair wijzigen om de beeldvergroting en de stijl aan te passen; de objectieflens blijft gefixeerd. Als alternatief hebben microscopen vaste oculairs en een set van drie tot vier verwisselbare objectieflenzen die u anders kunt instellen, waardoor de vergroting en kwaliteit van het object worden gewijzigd.