Принцип робочого стереомікроскопа заснований на бінокулярному стерео зору, який забезпечує тривимірний метод спостереження через два незалежних оптичних шляхів.
Ядро стереомікроскопа полягає в його конструкції оптичної структури, яка зазвичай містить загальну первинну об'єктивну об'єктив. Два світлові промені після зображення об'єкта розділені двома наборами проміжних об'єктивних лінз (також називаються групами Zoom Lens) і утворюють певний кут (як правило, від 12 до 15 градусів), а потім утворюють зображення через відповідні окуляри. Ця конструкція робить зображення, що бачиться лівим оком, а праве око трохи іншим, і мозок зливає ці зображення, щоб реконструювати тривимірне відчуття об'єкта.
