Световая микроскопия ограничена в наблюдении за клеточными органеллами по нескольким причинам:

• Ограничение длиной световой волны. 13 Разрешающая способность светового микроскопа зависит от длины световой волны и может показывать только структуры, минимальные размеры которых сопоставимы с длиной волны светового излучения. 1 Для видимого света этот показатель составляет 0,4–0,7 мкм. 1 Многие элементы клеточной структуры значительно меньше по размерам. 1
• Прозрачность большинства клеточных компонентов. 3 Структуры, которые прозрачны и почти не отличаются по показателю преломления от окружающей их среды, называют оптически пустыми. 1 Такие структуры практически не видны в обычный световой микроскоп. 1
• Слабое взаимодействие многих биологических объектов со светом. 2 Это делает их малоконтрастными для наблюдения по методу классической микроскопии светлого поля. 2 Для работы с подобными объектами разработаны специальные методы контрастирования. 2

Для изучения мельчайших органоидов и даже крупных молекул используют электронные микроскопы, в которых вместо света используется поток электронов, а вместо линз — электромагниты. 3