Наблюдаемый предмет помещают от лупы на расстоянии немного меньшем её фокусного расстояния. В этих условиях лупа даёт прямое увеличенное и мнимое изображение предмета. Лучи от изображения попадают в глаз под углом большим, чем лучи от самого предмета. Этим и объясняется увеличивающее действие лупы.

Прямой способ наблюдения в лупу вблизи
Для увеличения поля зрения рекомендуется держать глаз не на расстоянии, а непосредственно вблизи лупы (разумеется, не загораживая освещение). Вопреки распространённому мнению, коэффициент увеличения лупы при этом не меняется (и даже увеличивается за счёт более полного использования напряжения хрусталика) — психофизиологический эффект кажущегося бо́льшим увеличением при наблюдении с расстояния возникает из-за зрительного контраста между неувеличенными (наблюдаемого за границами лупы) и увеличенными лупой частями объекта.

Увеличение при традиционном способе использования лупы равно:

{\displaystyle \Gamma _{d}={{d} \over {F}}}\Gamma _{d}={{d} \over {F}} (при рассматривании издалека)
{\displaystyle \Gamma _{d}={{F+d} \over {F}}={{d} \over {F}}+1}\Gamma _{d}={{F+d} \over {F}}={{d} \over {F}}+1 (при рассматривании вплотную к лупе)
где {\displaystyle F}F — фокусное расстояние лупы, {\displaystyle d}d — расстояние наилучшего зрения (для взрослого человека от 18 до 50 лет около 25 см)[1][2]