金相顯微鏡與生物顯微鏡不同，是專門用于觀察金屬和礦物等不透明物體金相組織的顯微鏡。這些不透明物體無法在普通的透射光顯微鏡中觀察，因此金相和普通顯微鏡的主要差別在于前者以反射光，而后者以透射光照明。在金相顯微鏡中照明光束從物鏡方向射到被觀察物體表面，被物面反射后再返回物鏡成像。這種反射照明方式也廣泛用于集成電路硅片的檢測工作。

行業人士都知道，合金的成分、熱處理工藝、冷熱加工工藝直接影響金屬材料的內部組織、結構的變化，從而使機件的機械性能發生變化。因此用金相顯微鏡來觀察檢驗分析金屬內部的組織結構是工業生產中的一種重要手段。

金相顯微鏡主要由光學系統、照明系統、機械系統、附件裝置(包括攝影或其它如顯微硬度等裝置)組成。根據金屬樣品表面上不同組織組成物的光反射特征，用顯微鏡在可見光范圍內對這些組織組成物進行光學研究并定性和定量描述。它可顯示500～0.2m尺度內的金屬組織特征。

金相顯微鏡是用可見光作為照明源的一種顯微鏡可分為正立式和倒置式兩種。兩者的區別為：

1.正立式顯微鏡光路短，光路設計簡單，光損少，制樣要求高，樣品高度有要求，方便多視場連續觀察，鏡頭不易落灰易維護。

2.倒置式顯微鏡，光路長，光損較大，光路設計較復雜，制樣要求較低，對樣品高低無要求，檢測方便快速，不適合多視場分析，同等配置下倒置顯微鏡的價格要高于正立式顯微鏡。