Se utiliza un microscopio estereoscópico para observar muestras de poco aumento y para estudiar las superficies de muestras sólidas. También se utiliza para realizar trabajos que requieren una observación más cercana, como disección, microcirugía y relojería. Según la New York Microscope Company, otros usos clave de los microscopios estereoscópicos son la fabricación de placas de circuitos, procesos de superficies de fractura e ingeniería forense. Por lo tanto, sus áreas clave de uso son las secciones de fabricación, inspección y control de calidad.
A diferencia de otros tipos de microscopios, un microscopio estereoscópico funciona sobre la base del reflejo de la luz de la superficie de la muestra que se está viendo y no sobre la base de la luz transmitida a través de un objeto. Tiene dos lentes objetivas y dos oculares, ofreciendo dos ángulos de visión. Es decir, los ojos derecho e izquierdo se utilizan para ver las muestras en estudio. Aunque el uso de dos ojos hace que la vista sea mayor, la imagen vista bajo el microscopio estereoscópico es similar a la vista bajo otros microscopios, como el microscopio compuesto. Debido a que utiliza luz reflejada en lugar de luz transmitida a través de la muestra en estudio, un microscopio estereoscópico es ideal para estudiar muestras opacas o muestras demasiado gruesas para que la luz pase a través de ellas. Para muestras pequeñas, el instrumento requiere mayor iluminación, similar a otros tipos de microscopios.