数值孔径(NA)与光通过的介质的折射率(n)以及给定物镜的孔径角(α)有关(NA=n × sin α)。显微镜的分辨率不仅取决于物镜的NA,还取决于整个系统的NA,要把显微镜聚光镜的NA也纳入考虑。在显微镜系统中,所有光学元件都正确对齐、具有相对较高的NA值并且相互协调工作,可以分辨出更多的图像细节。分辨率还与标本成像所用的光波长有关;波长越短,可分辨的细节越多,波长越长则分辨细节越少。
Ernst Karl Abbe(1840-1905)是一位德国数学家和物理学家。他与Carl Zeiss共同创立了“蔡司光学工作室”即现在的蔡司公司。除此之外,他还在1884年联合创办了Schott Glassworks。Abbe还是定义数值孔径这一术语的首位学者。1873年,Abbe发表了自己的理论和公式对显微镜的衍射极限进行了解释。Abbe发现,标本图像由许多重叠的、多强度且存在衍射极限的点(或艾里斑)所组成。