利用显微镜光学系统对线纹尺的分度进行放大、细分和读数的长度测量工具。它常被用作比长仪、测长机和工具显微镜等的读数部件，或作为坐标镗床和坐标磨床等的定位部件，也可单独用于测量较小的尺寸，例如线纹间距、硬度测试中的压痕直径、裂缝和小孔直径等。其分度值有10微米、1微米和0.5微米几种。
按细分的原理不同，读数显微镜通常分为直读式、标线移动式和影象移动式3种。
1.直读式读 
数显微镜:线纹尺上的刻度经物镜局部放大后成象于分划板上，如线纹间距为1毫米,放大至与分划板上100个分度的距离相等,通过目镜（放大）即可读出0.01毫米的分度值。
2.标线移动式读数显微镜:测量时转动微动手轮，使可动分划板上的双刻线与线纹尺线纹象对准，从读数鼓轮或其他读数机构读出百分位数和千分位数，从可动分划板上读出十分位数。为了避免微动手轮上的精密螺纹(或其他微动机构)磨损，有的显微镜把可动分划板上的双刻线制成双阿基米德螺旋线（图中c）。双阿基米德螺旋线的螺距等于1/10线纹尺线纹间距乘以物镜放大倍数，而在其内圈又刻有100个等分分度，所以在它对准线纹象后,即可从固定分划板上读出十分位数、从可动分划板上读出百分位数和千分位数。
3.影象移动式读数显微镜：在物镜与分划板之间，加入可动光学元件（例如平面平行玻璃、光楔玻璃或补偿透镜等）。当移动这类光学元件时，线纹尺的线纹象出会移动，在线纹象与固定分划板上的双刻线对准后，即可分别从固定分划板和可动分划板上读出十分位和百分位、千分位的数值。
将线纹尺刻度通过物镜放大后投影到影屏上，并利用分划板和微动装置细分、读数的部件叫光学读数头。它可减轻人眼在瞄准和读数时的疲劳，其分度值有10微米、2微米和1微米几种。
