本发明提供了一种基于视觉感知的虚拟显微镜及其应用,属于实验设备领域。该基于视觉感知的虚拟显微镜包括:显微镜本体模型以及设置在所述显微镜本体模型上的转动传感器、远程通信模块、显示器、相机、电子芯片;计算与显示设备;所述转动传感器、远程通信模块、显示器、相机分别与所述电子芯片连接;所述远程通信模块能够与计算与显示设备进行通讯。一方面,本发明利用虚拟融合技术,对用户观测结果进行信息增强,有利于用户随机探索实验现象的过程、机理与原理;另一方面,本发明通过实物操作,得到了真实显微镜条件下的操作体验,帮助实验人员掌握了相关实验技能。