Mikroskobik inceleme ise çıplak gözle kolayca görülemeyen yapıları görselleştirmek ve incelemek için mikroskoplardan yararlanır. Bu, hücrelerin, dokuların ve mikroorganizmaların daha ayrıntılı bir analizine olanak tanır. Mikroskobik inceleme, ışık mikroskobu (görünür ışık kullanılarak), elektron mikroskobu (elektron ışınları kullanılarak) veya floresans mikroskobu (floresan özelliklerinden yararlanılarak) gibi farklı teknikleri içerebilir.
Özetle, brüt ve mikroskobik inceleme arasındaki temel fark, ölçek ve ayrıntı düzeyinde yatmaktadır. Brüt inceleme daha büyük anatomik özelliklere odaklanırken, mikroskobik inceleme hücresel ve hücre altı düzeydeki küçük yapıları derinlemesine inceler. Her ikisi de patolojide çok önemli roller oynar, teşhise yardımcı olur ve hastalıkların altında yatan mekanizmaları anlar.