金相顯微鏡廣泛用于鋼鐵、巖石、晶體的研究，根據(jù)不同的需求，可以有多種不同的配置，在常用的金相分析中，有以下幾種分析方法：
偏振光顯微術(shù)
    主要特點是利用平面偏振光照射到試樣表面上，考慮目的物對平面偏振光的橢圓化效應。這種效應可反映目的物有關光學對稱性的信息，從而判斷它是晶體各向同性或各向異性。照明用的偏振光經(jīng)起偏器得到,橢圓化效應則用檢偏鏡檢查。它主要用于辨認各向異性晶體不同取向夫人區(qū)域，或透明夾雜物的透視顏色。如果在垂直照明器和檢偏鏡之間放入一個靈敏色輝板，樣品的各個晶粒就可以由它們的特征顏色辨認。色輝板可以用來測定晶體擇優(yōu)取向程度并進行回復個再結(jié)晶的研究，也可以對多相合金進行相分析及對非金屬夾雜物進行鑒定，在特定條件下還可以研究磁疇結(jié)構(gòu)。

干涉顯微術(shù)
    其特點是顯微鏡光學系統(tǒng)中增加了特殊設計的光學裝置，使光線通過時被分成兩束，一束通過物鏡，在試樣上反射折回，重新傳過光束分離器進入目鏡；另一束光從一個比較板反射進入目鏡。這兩束反射光在光束分離器上相遇時會發(fā)生干涉，利用所產(chǎn)生的干涉條紋形狀，可以判斷輕微浮凸的空間形態(tài)，可根據(jù)條紋位移量和相鄰條紋間距之比，定量給出浮高度。多光束干涉的發(fā)展，使干涉條紋更為窄銳，從而提高了測量高度差的靈敏度。

相襯顯微術(shù)
    利用相位差信息（樣品表面由細微浮凸導致相位差），將反射光減弱到和衍射光振幅相近，并改變反射光的相位，使其和衍射光同相或相差π 。裝置是在普通金相顯微鏡的物鏡和目鏡之間的適當位置上放一個環(huán)形的相差板，將反射光減弱并移相，再安放一個相應的環(huán)形光闌，就可以把表面細微高低不同引起的光學相差干涉技術(shù)，把相襯和顯微干涉技術(shù)結(jié)合起來，能把細微的浮凸表現(xiàn)為彩色對比，更有效地提供表面細微組織的信息。

特種金相方法
    高溫和低溫金相一般的金相研究均在室溫下進行，只能觀察室溫下的組織及快冷固定下來的高溫組織。大多數(shù)組織隨溫度的升高或下降而變化。為了連續(xù)觀察觀察高、低溫時組織變化，可以將樣品置于油加熱或冷卻裝置的樣品臺上，并抽真空保證樣品在高溫下不被氧化，低溫下不凝聚水汽，其次要用長焦距的物鏡（透射或發(fā)射式）但由于低溫或高溫顯微鏡只能觀察到因其表面高低不同的變化，而有些表面反應與內(nèi)部不同（如高碳鋼在高溫下可以在表面析出石墨，低溫下首先在表面形成馬氏體等），這種技術(shù)的應用有很大的局限性。

定量金相
    也稱體視金相它主要以體視學為基礎，研究顯微組織的定量關系。