用于研究金相組織的顯微鏡，稱為金相顯微鏡。它與生物顯微鏡不同，它是利用反射光線來觀察不透明的物體。金相學(xué)主要指借助光學(xué)（金相）顯微鏡和體視顯微鏡等對材料顯微組織、低倍組織和斷口組織等進(jìn)行分析研究和表征的材料學(xué)科分支，既包含材料顯微組織的成像及其定性、定量表征，亦包含必要的樣品制備、準(zhǔn)備和取樣方法。其主要反映和表征構(gòu)成材料的相和組織組成物、晶粒（亦包括可能存在的亞晶）、非金屬夾雜物乃至某些晶體缺陷（例如位錯）的數(shù)量、形貌、大小、分布、取向、空間排布狀態(tài)等。
它還配有可變焦距透鏡系統(tǒng),當(dāng)顯微鏡準(zhǔn)焦后,調(diào)節(jié)可變焦距誘鏡系統(tǒng)就可以與固定目鏡配合，在給定范圍內(nèi)連續(xù)改變物鏡初次放大實像的放大倍數(shù),同時使物像始終保持準(zhǔn)焦，即像面的位置不變,對于觀察者來說,當(dāng)改變可變焦距透鏡的放大倍數(shù)時感覺好像物體越來越近(放大倍數(shù)增加時)或越來越遠(yuǎn)(放大倍數(shù)減小時)。
很早以前，人們就采用各種方法來研究金屬與合金的性質(zhì)、性能與組織之間的內(nèi)在聯(lián)系，以便找到保證金屬與合金材料的質(zhì)量和制造新型合金的方氏但只有在顯微鏡問世以后，人們才具備了對金屬材料深入研究的條件。在放大幾百倍甚至上萬倍的顯微鏡下，觀察金屬材科的內(nèi)部組織，即金相組織結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了金屬的宏觀性能與金相組織形態(tài)的密切關(guān)系，使得金相組織分拆法成為基本、應(yīng)用廣泛的研究方法之一。所以在任何機(jī)械制造、冶金企業(yè)及與之相應(yīng)的研究機(jī)關(guān)、理工科高等院校等都沒有金相檢驗室或金相研究室，利用各種金相顯微鏡從事大量的、復(fù)雜的、精細(xì)的金相組織研究工作。
在工業(yè)生產(chǎn)中利用它來檢查金屬的冶煉和軋制質(zhì)量，控制熱處理工藝過程，幫助改進(jìn)熱處理工藝操作，提高工件質(zhì)量；研究金屬材料中非金屬夾雜物的存在，觀察夾雜物的形態(tài)、大小、分布及其數(shù)量，測定夾雜物的光學(xué)性能，從而判斷夾雜物的類別，相應(yīng)評定材料的級別；利用高倍金相顯微鏡對金屬零件斷口進(jìn)行研究，可以根據(jù)斷口的形狀判斷晶粒的大小，分析機(jī)械破壞的原因；利用高溫金相顯微鏡還可以幫助人們研究組織轉(zhuǎn)變的規(guī)律，跟蹤轉(zhuǎn)變過程，連續(xù)觀察金屬或合金在一段溫度范圍內(nèi)組織的轉(zhuǎn)變等。因此，廣泛應(yīng)用在鋼鐵冶煉、鍋爐制造、礦山、機(jī)床、工具、汽車、造船、軸承、柴油機(jī)、農(nóng)機(jī)等工業(yè)部門，成為工業(yè)生產(chǎn)，*與科學(xué)研究工作廣泛使用的光學(xué)儀器。
