Direkt mikroskopik sayım yöntemleri, analizi yapılan örnekte bulunan mikroorganizmaların, mikroskop altında incelenmesi ilkesine dayanmaktadır. Bu amaçla geliştirilen birçok sayım tekniği ve bu tekniklere uygun ekipmanlar bulunmaktadır. En fazla kullanılan direkt mikroskopik sayım yöntemlerinde, bu amaçla üretilen Howard lamı veya Thoma lamı gibi özel mikroskop camları ya da belli bir hazırlık yapılan normal lamlar veya membran filtreler kullanılmaktadır. Direkt mikroskopik sayım yöntemleri canlı ve cansız bütün mikroorganizmaların sayılması gibi ciddi bir dezavantaja sahiptir, ancak bunun yanında birçok üstün yönleri de bulunmaktadır. Örneğin yapılması kolay ve ucuzdur, ayrıca çok kısa sürede sonuç alınabilmektedir.
Bu yöntemlerin uygulanmasında mikroskop faktörü, 1 cm2 bir alanda görüş sahası sayısıdır. Mikroskop görüş alanı belirlendikten sonra mikroskop faktörü hesaplanmaktadır. Genelde bakteri sayımında Breed Yöntemi kullanılmaktadır. Bu yöntemin esası, belli bir hacimdeki analiz örneğinin belli bir alan üzerinde yayılması ve sayımın bu alanda yapılmasıdır. Standart ölçümlerde hacim 0,01 ml ve alan 1 cm2’dir.
Breed yöntemi ile daha ziyade, sıvı test örneklerindeki bakteri ve mayaların mikroskobik sayımları yapılmaktadır. Örneğin çiğ süt ve bazı süt ürünlerindeki toplam bakteri sayısı, bu yöntem ile belirlenmektedir. Bu yöntemde canlı ve cansız bakteriler birlikte sayılmaktadır.
Direkt mikroskopik sayım yönteminin avantajları, çok kısa sürede sonuç alınması, kolay olması, düşük maliyetli olması ve sayım yapılırken mikroorganizmaların hücre morfolojilerinin de belirlenebilmesidir. Bu yöntemin dezavantajları ise, gözleri yorması, canlı ve canszı hücrelerin ayırdedilmemesi, örnekteki partiküllerin hücrelerle karıştırılması ve elde edilen sayım sonuçlarının diğer sayım sonuçlarından her zaman yüksek olmasıdır.
Gelişmiş laboratuvarlarda, mikrobiyolojik analizler çerçevesinde, direkt mikroskopik sayım çalışmaları yapılmaktadır. Bu çalışmalar sırasında yerli ve yabancı kuruluşlar tarafından çıkarılan standartlara ve analiz yöntemlerine uyulmaktadır.