图为数值孔径为0.4的20倍物镜

其大小由下式决定：NA = n * sin α，其中 n 是被观察物体与物镜之间介质的折射率；α 是物镜孔径角（2α）的一半。

数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数，是判断两者（尤其对物镜而言）性能高低（即消位置色差的能力，蔡司公司的数值孔径是代表消位置色差和倍率色差的能力）的重要标志。其数值的大小，分别标刻在物镜和聚光镜的外壳上。

为了充分发挥物镜数值孔径的作用，在观察时，聚光镜的NA值应等于或略大于物镜的NA值。数值孔径是显微镜物镜的重要参数，决定了物镜的分辨率。与物镜的放大倍数，工作距离，景深有直接关系。 一般来说，它与分辨率成正比，与放大率成正比，焦深与数值孔径的平方成反比，NA值增大，视场宽度与工作距离都会相应地变小。

在显微镜系统中，对于给定的物镜，孔径角已经固定，若想增大其NA值，的办法是增大介质折射率n值。基于这一原理，就产生了水浸系物镜和油浸物镜。

因介质的折射率n值大于1，NA值就可能大于1。数值孔径值为1.4，这个数值在理论上和技术上都达到了极限。目前，有用折射率高的溴萘作介质，溴萘的折射率为1.66,所以NA值可大于1.4。