本实用新型涉及一种一种三维显微镜观察头，包括摄影目镜1、物镜2、旋转组件、壳体14、第一反射镜4、二次反射镜3、LED灯15、驱动电机12，其二次反射镜3为直角棱镜；旋转组件的外连接套8与物镜2外壳固定，内连接套5套在外连接套8内，外连接套8的内腔底部有一个圆锥面，外连接套8圆锥面与内连接套5轴肩间有内滚珠组6，下连接套9位于外连接8之下，外连接套8下端面有一个环形槽，环形槽内有外滚珠组7，下连接套9、从动齿轮10及壳体14相互固定，内连接套5与下连接套9之间为螺纹连接。本三维显微镜观察头具有较长工作距离、旋转成像不偏心、成本低廉、操作方便的特点。