Mikroskop służy do obserwowania bardzo małych obiektów, takich jak komórki. Jego działanie opiera się na załamaniu światła w soczewkach skupiających. Światło przechodzi przez preparat i trafia do obiektywu, który tworzy powiększony, rzeczywisty obraz. Następnie okular działa jak lupa i jeszcze bardziej powiększa ten obraz dla oka obserwatora. Ważne jest odpowiednie ustawienie ostrości oraz oświetlenia.
Luneta służy do obserwacji odległych obiektów. Obiektyw zbiera światło i skupia je w ognisku, tworząc obraz. Okular powiększa ten obraz, umożliwiając jego obserwację. Większa średnica obiektywu oznacza więcej światła i lepszą jakość obrazu.
Aparat rejestruje obraz poprzez zapis światła. Obiektyw skupia światło na matrycy lub kliszy. Przysłona kontroluje ilość światła, a czas naświetlania decyduje jak długo ono pada. Powstaje obraz odwzorowujący rzeczywistość.
Okulary poprawiają widzenie poprzez zmianę kierunku promieni światła. Soczewki rozpraszające lub skupiające powodują, że obraz trafia na siatkówkę. Dzięki temu widzenie staje się ostre.
Periskop działa na zasadzie odbicia światła od luster ustawionych pod kątem 45°. Promienie odbijają się i trafiają do oka. Umożliwia to obserwację obiektów ukrytych za przeszkodą.