Une loupe fonctionne sur le principe de la lentille convexe (un système convergent simple) : une image virtuelle agrandie d'un objet est créée en avant de la lentille. Pour cela, la distance entre la lentille et l'objet doit être plus courte que la distance focale de la lentille. Caractérisée par son grossissement, son grossissement commercial (pour un observateur à 0,25 m), sa lentille par sa puissance. L'invention de la loupe se perd dans la nuit des temps: par exemple le musée archéologique d'Iraklion, en Grèce, présente dans une vitrine d'objets du XVe siècle av. J.-C. quelques "cailloux" arrondis et soigneusement polis de verre, bien transparents, et à travers lesquels on voit parfaitement la trame très grossie de la toile sur laquelle ces "cailloux" sont posés. Il existe plusieurs sortes de loupes différenciées par leurs montures : les loupes à manche, les plus courantes, qui se tiennent à la main, et permettent de grossir un détail difficile à distinguer à l'?il nu, ou à lire un texte écrit trop petit, les loupes compte-fils, qui peuvent se poser, et éliminent ainsi les tremblements. À l'origine, ces loupes étaient destinées à compter les fils d'un tissu et pour cela comportent un réticule gradué. Les photographes les utilisent pour contrôler le détail des négatifs ou des diapositifs de petits formats, en technique argentique. les loupes oculaires se plaquant sur l'arcade même de l'?il par une monture de même forme, libérant la main de son maintien. les loupes de grand diamètre associées à un éclairage circulaire, accouplés sur un support articulé souvent de type pantographe, permettant de travailler des deux mains sur la pièce observée et sans ombre. Il existe des loupes pliantes, des loupes éclairantes, des loupes à support frontal, des loupes à support flexible, à pince, etc.