测量显微镜的光学系统的作用之一是对物体成像。

　　测量显微镜的光学系统由一系列光学元件所组成的，常见的光学零件有：透镜、棱镜、平行平板和反射镜等。每个光学元件都是由一定折射率介质的球面、平面或非球面均为球面，则称为球面光学系统。各球面球心位于一条直线上的球面光学系统，称为共轴球面光学系统。连接各球心的直线称为光轴，光轴与球面的交点称为顶点。相应地，也有非共轴光学系统。由于大多数光学系统都是共轴光学系统，所以我们讨论的重点是共轴光学系统。

　　一个被照明的物体(或自发光的物体)总可以看成由无数多个发光点或物点组成，每一个物点发出一个球面波。与之对应的是一束以该物点为中心的同心光束。如果该球面波经过光学系统后仍为球面波，那么对应的光束仍为同心光束，则称该同心光束的中心为物体经过光学系统所成的完善像点。物体上每个点经光学系统所成的完善像点的集合就是该物体经过光学系统后的完善像。