生物顯微鏡是供醫療衛生單位、高等院校、研究所用于微生物、細胞、細菌、組織培養、懸浮體、沉淀物等的觀察，可連續觀察細胞、細菌等在培養液中繁殖分裂的過程等。在細胞學、寄生蟲學、腫瘤學、免疫學、遺傳工程學、工業微生物學、植物學等領域中應用廣泛。在環境監測領域主要由以下幾種重要應用。
細菌、霉菌檢測
    細菌檢測如水中總大腸菌群檢測是環境監測中的常規檢測項目。其復發酵后有一個革蘭氏染色鏡檢過程，這個相信大多數人都比較了解了，這里不再贅述。此外，利用生物顯微鏡做一些細菌或真菌的形態學鑒定在環境監測領域內也偶有出現（這類應用主要存在于衛生部門）。

生物群落檢測
   1）浮游植物
    浮游植物，具有色素或色素體能吸收光能和二氧化碳進行光合作用制造有機物，營浮游生活的微小藻類的總稱，是水域的初級生產者。隨著太湖藍藻的大規模報道，環境監測領域掀起了一陣對水華的研究熱潮。而無論是生態調查抑或是抑藻方法的研究工作，都離不開對浮游植物的定性定量分析。鏡檢是浮游植物檢測中zui為傳統也是目前公認性zui高的檢測方法（也有用分子生物學方法做的），也是環境監測部門中檢測藻類的zui主要技術手段。其檢測主要是依靠技術人員的經驗，需要技術人員 有扎實的藻類分類學功底，對生物顯微鏡要求不是太高。

   2）浮游動物
    浮游動物是體形細小，且缺乏或僅有微弱的游動能力，主要以漂浮的方式生活在各類水體中的動物的總稱。主要由原生動物、輪蟲、枝角類、橈足類組成。許多浮游動物對環境變化的反應比較敏感，可作為水質的指示生物，所以在水污染調查中，浮游動物也常作為主要研究對象之一。在浮游動物的檢測中，類似于浮游植物的檢測，是根據顯微鏡下生物的形態來確定其種類。在檢測過程中原生動物和輪蟲可用普通生物顯微鏡觀察，而枝角類、橈足類，特別是海水樣品，經常需要借助體視顯微鏡（解剖鏡）來觀察生物的某一部分特征。

   3）其他生物菌落的檢測
    如著生生物檢測和底棲動物的部分種類鑒定中需要用生物顯微鏡進行觀察。
特殊物質檢測
   1）石棉塵的檢測
    環境監測中檢測的石棉塵是指溫石棉（白石棉）、鐵石棉（褐石棉）及青石棉（藍石棉）等石棉塵中能被吸入并沉著肺泡內的呼吸性石棉纖維。檢測中，用高倍鏡(40×)計數長度大于5um，寬度小于3um，長寬比大于3:1的石棉纖維。
   2）二噁英的檢測
    二噁英是一種是無色無味的脂溶性物質，所以非常容易在生物體內積累。它們能干擾機體的內分泌，產生廣泛的健康影響。二噁英的測試方法很多，其中有一種利用離體大白鼠肝癌細胞的EROD誘導指示二惡英的復合毒性效應的方法在環境監測部門也有應用。
    EROD（7-ethoxyresorufin-O-deethylase）的活性反應是極具代表性的混合功能氧化酶的典型反應。通常把肝臟EROD酶活力誘導作為測試混合功能氧化酶（mixed-function oxidases, MFOs）誘導物毒性效力的指標。

    其中大鼠肝癌細胞在使用前需要鏡檢確定其復蘇情況以及使用量。這里一般使用倒置生物顯微鏡進行觀察。一般選用相差物鏡，這種方法提供帶有自然背景色的、高對比度的、高清晰度的圖像，是觀察培養的活細胞的理想選擇。