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。金相學主要指借助光學（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行分析研究和表征的材料學科分支，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、準備和取樣方法。其主要反映和表征構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）的數量、形貌、大小、分布、取向、空間排布狀態等。
它還配有可變焦距透鏡系統,當顯微鏡準焦后,調節可變焦距誘鏡系統就可以與固定目鏡配合，在給定范圍內連續改變物鏡初次放大實像的放大倍數,同時使物像始終保持準焦，即像面的位置不變,對于觀察者來說,當改變可變焦距透鏡的放大倍數時感覺好像物體越來越近(放大倍數增加時)或越來越遠(放大倍數減小時)。
很早以前，人們就采用各種方法來研究金屬與合金的性質、性能與組織之間的內在聯系，以便找到保證金屬與合金材料的質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，觀察金屬材科的內部組織，即金相組織結構，發現了金屬的宏觀性能與金相組織形態的密切關系，使得金相組織分拆法成為基本、應用廣泛的研究方法之一。所以在任何機械制造、冶金企業及與之相應的研究機關、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、復雜的、精細的金相組織研究工作。
在工業生產中利用它來檢查金屬的冶煉和軋制質量，控制熱處理工藝過程，幫助改進熱處理工藝操作，提高工件質量；研究金屬材料中非金屬夾雜物的存在，觀察夾雜物的形態、大小、分布及其數量，測定夾雜物的光學性能，從而判斷夾雜物的類別，相應評定材料的級別；利用高倍金相顯微鏡對金屬零件斷口進行研究，可以根據斷口的形狀判斷晶粒的大小，分析機械破壞的原因；利用高溫金相顯微鏡還可以幫助人們研究組織轉變的規律，跟蹤轉變過程，連續觀察金屬或合金在一段溫度范圍內組織的轉變等。因此，廣泛應用在鋼鐵冶煉、鍋爐制造、礦山、機床、工具、汽車、造船、軸承、柴油機、農機等工業部門，成為工業生產，*與科學研究工作廣泛使用的光學儀器。
