偏光显微镜将普通光改变为偏振光进行镜检的方法，以鉴别某一物质是单折射(各向同行)或双折射性(各向异性)。双折射性是晶体的基本特性。因此，偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域，在生物学和植物学也有应用。可以提供关于样品的光学性质、晶体结构、应力分布等信息。
偏光显微镜的工作原理基于光的偏振特性和物质的双折射性。当自然光通过偏光显微镜的起偏器后，转变为只在一直线上振动的直线偏振光。该偏振光照射到被检物体上，若物体具有双折射性，则光线通过时会形成两种振动方向不同的偏振光。这两种偏振光再通过检偏器时，根据它们的振动方向与检偏镜振动方向的夹角关系，会表现出不同的亮度。通过观察和分析这些亮度变化，可以判断被检物体是否为双折射体，并进一步了解其内部结构和性质。
偏光显微镜可广泛应用于地质、化工、医疗、药品等领域的研究与检验，也可进行液态高分子材料，生物聚合物及液晶材料的晶相观察，是科研机构与高等院校进行研究与教学的理想仪器。
