O microscópio especular permite a visualização de objetos iluminados do mesmo lado do sistema de observação. Assim, a lente objetiva também atua como lente condensadora. A luz passa de dentro do microscópio para fora através da lente objetiva para chegar a um foco próximo ao plano focal da lente. Se esta posição coincidir com uma superfície refletora, então a luz focada é refletida de volta através da lente objetiva e é vista através da ocular do microscópio. Os primeiros microscópios especulares usados para pesquisa oftálmica foram utilizados por David Maurice na década de 1960 em seu trabalho investigando a função da córnea. Esta técnica permitiu que imagens de alta ampliação do epitélio e do endotélio fossem feitas, o que antes era difícil devido à sua transparência.
As primeiras versões do microscópio especular usavam uma lente objetiva cônica de imersão de contato que era acoplada opticamente à córnea para fornecer maior ampliação e resolução; no entanto, a maioria dos microscópios especulares clínicos modernos pode atingir uma ampliação igualmente alta sem a necessidade de contato ocular.
Esses instrumentos são usados principalmente para visualizar e fotografar o endotélio da córnea e monitorar sua morfologia. Por visualização direta com o microscópio especular, uma impressão geral da condição do endotélio pode ser estabelecida imediatamente. Além disso, alguns desses instrumentos permitem que a espessura da córnea seja determinada medindo a distância entre o epitélio e o endotélio.
Um microscópio especular permite que o observador estude a morfologia das células para procurar por quaisquer anormalidades que indiquem trauma. Este tipo de microscópio é útil ao identificar condições oculares, como glaucoma, distrofia de Fuchs e uveíte. A microscopia especular também é útil para pacientes com catarata e pacientes com transplante de córnea. As contagens de células podem ajudar a identificar se a córnea de um paciente está em risco e permitir que um médico identifique riscos potenciais pré e pós-operatórios.
Alguns microscópios especulares fazem contato com o paciente para visualizar o endotélio da córnea, enquanto muitos outros são estritamente sem contato. Determinar qual é o melhor para sua prática é uma decisão pessoal e o conforto do paciente deve ser considerado.
A microscopia especular é uma técnica fotográfica não invasiva que permite visualizar e analisar o endotélio da córnea. Usando morfometria assistida por computador, os microscópios especulares modernos analisam o tamanho, a forma e a população das células endoteliais. O instrumento projeta luz na córnea e captura a imagem que é refletida da interface óptica entre o endotélio da córnea e o humor aquoso. A imagem refletida é analisada pelo instrumento e exibida como uma fotomicrografia especular. Na prática clínica, a microscopia especular é a maneira mais precisa de examinar o endotélio da córnea.