本发明涉及微型显微镜技术领域，具体为一种手持式三维扫描显微镜，包括扫描器件，所述扫描器件包括镜体，所述镜体上设有镜面，所述扫描器件还包括能够驱动镜体的第一驱动器，所述第一驱动器与镜体固定连接，所述镜面上依次连接有光电检测器、超薄片、滤光薄膜、光学镀膜，所述扫描器件还包括镜框、能够驱动镜框的第二驱动器，所述镜框分别与第一驱动器、第二驱动器固定连接，所述第一驱动器驱动镜体旋转的方向与第二驱动器驱动镜框旋转的方向垂直。采用本方案能够将分别实现若干功能的光学元件，集成到一个器件，减小显微镜的体积和重量。