Ультрамикроскоп (от ультра… и микроскоп) представляет собой оптический прибор, который способен обнаруживать самые мелкие частицы. Обнаружение таких частиц зависит от дифракции света. При ярком боковом освещении, абсолютно каждая частица в ультрамикроскопе наблюдается как ярко светящееся пятнышко на темном фоне. В процессе дифракции мельчайшие частицы оснащены малым количеством света, именно поэтому при работе с ультрамикроскопом используются наиболее сильные источники света. Наиболее минимальные размеры частиц зависят от того насколько интенсивное освещение и способны достигать 2*10^9. Дифракционные пятна не позволяют определить настоящие размеры, структуру и форму частиц. При работе с ультрамикроскопом нельзя получить оптические изображения исследуемых объектов. Однако работа с ультрамикроскопом позволяет установить количество и концентрацию, а также движение частиц.

Ультрамикроскоп был создан австрийскими учеными Г.Зидентопфом и Р. Зигмонди в 1903 году. Ими была предложена схема классического ультрамикроскопа, система которого неподвижна. Кювета, которая содержит вещество, получает освещение через узковатую прямоугольной формы щель, изображение которой становится зоной наблюдения. Через окуляр микроскопа можно наблюдать светящиеся дифракционные пятна, которые находятся в плоскости изображения щели. Также нельзя обнаружить присутствие частиц ниже и выше освещенной зоны. Для того чтобы исследовать коллоидные системы в основном применяются обычные микроскопы с конденсорами темного поля.

Применение ультрамикроскопии и различных видов ультрамикроскопов наблюдается при контроле чистоты атмосферного воздуха, питьевой и технологической воды, а также при различных степенях загрязнений прозрачных сред.