物镜的数值孔径表示物镜收集光线的能力。物镜对试样上各点的反射光收集得越多，成像越清晰， 用下列公式进行计算:

N.A.= n*sinφ

式中,n为物镜与试样之间介质的折射率；φ为物镜孔径角的一半。由上述公式可知、φ角越大﹑物镜前透镜收集光线的能力就越大。φ角的大小取决于前透镜的尺寸和物镜的工作距离(即显微镜成像清楚时﹐从试样表面到前透镜之间的距离)。对于干系物镜(即物镜与试样之问的介质为空气),由于n=1,因而物镜的数值孔径不能大于1,一般为0.9左右。对于油浸物镜﹐由于物镜与试样之间放了折射率较大的介质﹐因而进入物镜的光线增加﹐如图2所示,可以看出,孔径角为2φ的油浸物镜收集光线的能力相当于孔径角为2φ₁的干系物镜。当介质为n=1.515的松柏油时,数值孔径值可达1.4左右。油浸物镜在物镜镜体上刻有Hi,oil或ol,同时有环绕镜体的白圈标志。物镜的数值孔径一般都标在物镜的镜体上。

                  图1
干系物镜的孔径角和数值孔径
N.A.=sinφ=a/b

                      图2
油系物镜的孔径角和数值孔径
N.A.=sinφ₁=nsinφ