Kontrastimikroskooppi, oikeammin vaihekontrastimikroskooppi, on mikroskooppi, jossa on komponentteja, jotka lisäävät huomattavasti esineiden kontrastia näyttämöllä ja tekevät niistä erittäin näkyvät. Kontrastimikroskoopin avulla joku voi nähdä selkeästi, visualisoimalla esineen rakenteet näyttämöllä, ja tämäntyyppinen mikroskooppi mahdollistaa myös tarkkailijoiden nähdä soluja ja organismeja, kun ne ovat vielä elossa ja käyvät läpi elinkaarensa, mikä on selvä etu.
Monissa elävissä soluissa on komponentteja, jotka ovat läpinäkyviä tai hyvin lähellä niitä. Säännöllisellä mikroskoopilla katsottuna nämä komponentit peseytyvät pohjimmiltaan, jolloin niitä ei voi nähdä. Yksi tapa ratkaista tämä ongelma on värjätä organismi siten, että väriaine tarjoaa kontrastia, joka saa nämä rakenteet ponnahtamaan ulos. Näytteiden värjääminen voi kuitenkin olla vaikeaa, ja kuoleva prosessi voi muuttaa solurakenteita organismin tappamisen lisäksi, mikä tekee siitä sopimattoman ihmisille, jotka haluavat nähdä asiat elävinä mikroskoopin alla, ymmärtämään niitä paremmin.
Vaihekontrastimikroskooppi perustuu siihen, että valo muuttuu kulkiessaan kohteen läpi. Riippuen solun eri osien taitekerroimesta, valo hidastuu kulkiessaan ja siirtyy “pois vaiheesta”, kuten tiedetään. Kun näytteen ja okulaarin välissä on erityinen suodatin, joka tunnetaan vaihelevynä tämän muutoksen vahvistamiseksi, tutkija pystyy näkemään selvästi läpinäkyvät rakenteet ilman näytteen värjäämistä.
Vaihekontrastimikroskoopin ja tavallisen mikroskoopin väliset erot voivat tuntua yöltä ja päivältä. Suhteellisen tylsä dia on yhtäkkiä täynnä elämää, kun sitä tarkastellaan kontrastimikroskoopilla, ja organismien ja solujen yksityiskohtaiset, herkät rakenteet tulevat yhtäkkiä näkyviin, kun niitä ei ollut ennen. Käyttämällä kontrastimikroskopiaa tutkijat voivat seurata mikro -organismien elinkaarta ja tutkia myös tällaisten organismien yksityiskohtaista anatomiaa.
Vaihekontrastitekniikan keksijä Frederik Zernike sai Nobelin palkinnon vuonna 1953 hänen ponnisteluistaan. Kontrastimikroskopia voi olla huomattavasti kalliimpaa kuin muut valomikroskopiat, koska se vaatii erikoislaitteita. Tämän seurauksena vaihekontrastimikroskoopit nähdään yleensä vain erikoisympäristöissä, kuten tutkimuslaboratorioissa. Korkeakoulujen ja yliopistojen korkeatasoisten luonnontieteiden luokkien opiskelijoille voidaan antaa mahdollisuus työskennellä tällaisten mikroskooppien kanssa tutkimuksessaan ja oppia lisää alalta.