切片机（microtome）是显微形态学实验室的核心设备之一。光学显微水平的研究中，轮转式切片机和恒冷箱切片机的使用最多，其次是特种制片用的滑行切片机和振动切片机。
1. 轮转式切片机
轮转式切片机（rotary microtome）一般用于石蜡切片，故有时又称为“石蜡切片机”。教学实验室和技术工作室通常配备手动型号（图1示例）；生产性实验室和临床病理科室则可配备带有半自动或自动切片功能的机型，切片质量并无提升，但速度更快。目前多数轮转式切片机采用了外套封闭的设计，看不见内部的机械结构。这种样式有利于防尘，但如果日久出现微小故障，操作人员自行调整、维修就有困难。
轮转式切片机可调的部件有：标本座的方向和前后位置，切片刀座的倾斜角和前后左右位置，切片厚度（标本座前进步长）等等，此外还有修结蜡块的粗切按钮，按下后可按更大的（一般有5×和10×两档）厚度切片。手动式机型需要在标本座前进到极限位置前，摇动手摇柄对侧的小摇柄，将标本座退回靠近机身的起始位置。如果不退回，机器将报警，并导致标本座的前后移动脱离控制，切片操作无法继续进行。大部分机型在手摇柄的一旁有转轮锁死装置（手摇柄根部，图1中被挡住，看不见），按下后手摇柄将不能转动，可避免标本座意外移动造成标本或操作者手部被割伤。后面的恒冷箱切片机、滑行切片机等都有这一保护性设计。
轮转式切片机的标本座有两种固定标本蜡块的类型，分别适用于粘结在尺寸统一的塑料包埋盒的标本和包埋在独立蜡块中的标本。前者适用于临床病理科室，后者在科研和教学实验室更具灵活性。选配部件时要注意这一区别。刀座传统上也会配备3类：磨制钢刀、宽刀片（如Leica 818型）或窄刀片（如Leica 819型）。石蜡切片通常仅需选配安装窄刀片的刀座。
轮转式切片机需要与摊烤片仪配对使用，以便石蜡切片的平展与裱贴。
图1 手动轮转式石蜡切片机的外形结构
2. 恒冷箱切片机
恒冷箱切片机（cryostat microtome）用于冷冻切片操作，基本构造其实就是在轮转式切片机的外面套上一个特制的冰箱（图2）。冷冻切片操作中，恒冷箱内的温度和标本座的温度可以分别独立调节。由于恒冷箱遮蔽了操作区的自然光照，恒冷箱切片机总是配有长寿命的照明光源，操作期间须开启。标本切片前可粘结在活动标本座上，置于恒冷箱底部预冷。该区通常配有金属材质的接触冷冻装置，可通过接触传导使下方的标本迅速冻结。刀座的上方总是配有可揭开和放下的防卷板，一般为玻璃材质。
恒冷箱的制冷原理与冰柜相同，故日常不必断电停机，反复开关机对压缩机反而不利。不操作的时候，关闭照明光源并将盖板封闭即可。搬运后静置到次日开机等适用于冰柜的维护事项，也同样适用于恒冷箱切片机。
图2 恒冷箱切片机的结构 （A）外形；（B）恒冷箱内的切片操作区
3. 滑行切片机
在轮转式切片机和石蜡制片法普及之前，滑行切片机（sliding microtome，图3示例）曾经是主要的切片设备。现在滑行切片机一般用于特殊制片工作，比如火棉胶包埋块的切片。与轮转式切片机比较，滑行切片机能处理尺寸更大、硬度范围更宽的标本，且可制作200 μm甚至更厚的切片；但是在制备4 μm及以下的薄切片、连续切片等方面，精度难以达到要求，故常规制片已很少使用。滑行切片机每次切割前要将刀片退回起点，然后调节切片厚度，使标本座向上抬起与切片厚度值相同的高度。因此切片操作的速度比轮转式切片机慢。
图3 滑行切片机的外形结构
4. 振动切片机
振动切片机（vibrating blade microtome，图4示例）适用于未固定或未包埋标本的切片操作。在生理学干预和检测实验、细胞活性检测等场合，振动切片机制备切片时不需硬化组织块，甚至可不固定，因而有利于保持活组织的生物学特点。基本工作原理是利用以恰当方式振动的刀片将柔软组织切割成薄片。刀片的振动由电动机件控制；在机身面对操作者的右后方（图4中被遮挡）有紧急停止开关。待切标本用腈基丙烯酸酯粘结剂固定在缓冲液槽底部的标本座上。切出一张片子后刀片自动复位，组织切片悬浮于缓冲液中，需用玻钩、毛笔或载玻片捞起进行后续处理。
图4 振动切片机的外形结构
