Mikroskop stereoskopowy służy do obserwacji próbek o niskim powiększeniu i do badania powierzchni stałych próbek. Służy również do prowadzenia prac wymagających bliższej obserwacji, takich jak rozwarstwienie, mikrochirurgia i obserwacja. Według New York Microscope Company, inne kluczowe zastosowania mikroskopów stereoskopowych to produkcja płytek, procesy powierzchni pęknięć i inżynieria sądowa. Dlatego jego główne obszary zastosowania to sekcje produkcji, kontroli i kontroli jakości.
W przeciwieństwie do innych typów mikroskopów, mikroskop stereoskopowy działa na podstawie odbicia światła od powierzchni próbki, a nie na podstawie światła przepuszczanego przez obiekt. Ma dwie soczewki obiektywu i dwa okulary, oferując dwa kąty widzenia. Oznacza to, że zarówno prawe, jak i lewe oczy są używane do oglądania badanych próbek. Chociaż użycie dwóch oczu zwiększa ogląd, obraz oglądany pod stereoskopowym mikroskopem jest podobny do tego oglądanego pod innymi mikroskopami, takimi jak mikroskop złożony. Ponieważ wykorzystuje światło odbite zamiast światła przepuszczanego przez badaną próbkę, mikroskop stereoskopowy jest idealny do badania nieprzejrzystych próbek lub próbek zbyt grubych, aby światło mogło przez nie przechodzić. W przypadku małych próbek instrument wymaga większego oświetlenia, podobnie jak w przypadku innych typów mikroskopów.