A binokuláris mikroszkóp két okulárral felszerelt eszköz, amely lehetővé teszi a megfigyelő számára, hogy a preparátumot egyszerre mindkét szemével vizsgálja. Ez az elrendezés kényelmesebb és kevésbé megterhelő megfigyelést biztosít, különösen hosszabb munkavégzés esetén, mivel nem szükséges az egyik szemet behunyva tartani, amely az egyetlen okulárral rendelkező monokuláris mikroszkópokra jellemző. A binokuláris fejeknek két alaptípusa létezik. Az egyszerűbb modelleknél az egyetlen objektívből érkező képet csupán optikailag osztják szét a két okulárba, ami a megfigyelő számára sík, kétdimenziós képet nyújt. A másik típus az úgynevezett sztereomikroszkóp, amely két különálló optikai rendszert használ, mindegyiket egy-egy szemhez. Ezek a rendszerek kissé eltérő szögekből mutatják a tárgyat, így háromdimenziós, azaz 3D-s kép jön létre mélységérzettel. Ez a tulajdonság kulcsfontosságú a megfigyelt tárgy precíz kezelését igénylő tevékenységekhez, például a biológiában a preparálásnál, az órásmesterségben, az elektronikában vagy az anyagok felületi ellenőrzésekor. A „binokuláris” megnevezés tehát elsősorban a két okulárral rendelkező, kényelmes megfigyelést szolgáló kialakításra utal.