偏光顯微鏡與普通顯微鏡的主要區別在偏光顯微鏡上裝有兩人光元件，即起偏振鏡和檢偏振鏡，因此偏光顯微鏡的構造比生物顯微鏡要復雜一些。偏光顯微鏡就是借著這兩只偏振鏡的作用而實現對晶體光學特性的分析和檢驗的目的。

偏光顯微鏡在檢驗晶體時，是把晶體放在起偏振鏡和檢偏振鏡之間的載物臺上，其起偏振鏡置于聚光鏡下面，而檢偏振鏡置于物鏡上面，在鏡檢前，兩偏振鏡的振動面應互為垂直(正交)，則視場是黑暗的利用光的偏振這種特殊性質，應用于顯微成象技術中，促進了晶體光學迅速地發展。利用晶體光學的原理和方法來研究礦物、巖石、熔渣、耐火材料等既方便又精確。

因此廣泛應用于地質研究和金相研究中。利用偏光顯微鏡觀察基本上有兩種方法:

①用小孔徑照明光束來照明物體，此時可以認為所有的光束都是與物體平面垂直，可用目鏡直接觀察物體所成的像。

②用大孔徑會聚光束來照明物體，此時在物鏡的出瞳將產生表示被觀察物體性質的干涉現象，利用一種叫做“貝爾特蘭透鏡”的補助鏡和目鏡觀察在物鏡出瞳處形成的干涉圖像。