倒置硬度计是为了适应化学医学等领域中的组织培养，细胞离体培养，浮游生物，环境保护，食品检验以及流质沉淀物等硬度计观察和研究的理想仪器。
由于上述样品特点的限制，被检物体均放置在培养皿（或培养瓶中），这样就要求倒置硬度计的物镜和聚光镜的工作距离很长，能直接对培养皿中的被检物体进行显微观察和研究。因此，物镜，聚光镜和光源的位置均颠倒过来，故称为‘倒置硬度计“。到目前为止，倒置硬度计物镜的高放大率为40X，这是因为在光学设计中无法同时解决大数值孔径和长工作距离的要求，一般40X物镜的工作距离大约在0.6mm。而倒置硬度计超长工作距离的40X物镜可达7.4mm。对于聚光镜来说，则要求其工作距离更长，如超长工作距离的聚光镜，其工作距离可达55mm。
研究用倒置硬度计都配置有4X，10X，20X，40X长工作距离的平场消色差物镜；目镜常为广角高眼点补偿10X目镜；聚光镜为长工作距离消色差聚光镜。由于被检物体多为无色透明的活体物质，因此还附有恒温控制箱，相衬，微分干涩，荧光及简易偏光等附件，以达到不同的间检效果。此外并附有显微照相，电视录象，电影摄影装置，后两者可记录下活体的动态，以便研究之用。