A CMO sztereomikroszkóp a háromdimenziós kép létrehozásához egy fő objektívet használ, amely abszolút merőlegesen helyezkedik el a minta síkjához képest. A mintán áthaladó vagy arról visszaverődő fény a fő objektívbe bejutva két párhuzamos optikai csatornában oszlik el. A sztereoszkopikus szög 11°. A rendszer a fénysugarat a szemlencsékbe vagy a digitális kamerára irányítja. A főobjektív cseréje megváltoztatja a mikroszkóp nagyítását, látómezőjét és munkatávolságát.