一种多层多工共焦显微系统，包括有用以产生一入射光场之光源模组、一全像光栅单元、一物镜、复数个空间滤波元件以及一影像感测模组。该全像光栅单元，设置于该入射光场之光路上，用以将该入射光场分成复数道同光路之绕射光场，每一道绕射光场具有不同的波前。该物镜，设置于该复数道绕射光场之光路上，用以将该复数道绕射光场聚焦至不同的聚焦深度而投射至一待测物上，并由该待测物产生形成复数道测物光场。该复数个空间滤波元件，其系分别对应每一道测物光场，每一空间滤波元件设置在对应测物光场之一傅里叶平面上，用以滤除失焦之测物光场。该影像感测模组，用以感测通过该复数个空间滤波元件之测物光场，已形成复数个相应每一测物光场之影像。