偏光显微镜是将偏光器装在显微镜光路中，再聚焦后使光线在样品内以不同的速度传播和相互作用，从而使物体的显像和色彩产生改变的一种显微镜。所以，它可以被广泛应用在生命科学、材料科学、地质科学和矿物学等领域。
偏光显微镜是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜，在地质学等理工科专业中有重要应用。凡具有双折射的物质，在偏光显微镜下就能分辨的清楚，当然这些物质也可用染色法来进行观察，但有些则不可用，而必须利用偏光显微镜。反射偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有双折射性物质进行研究鉴定的仪器， 可供广大用户做单偏光观察，正交偏光观察，锥光观察。
偏光显微镜的主要功能包括单偏光观察、正交偏光观察、锥光观察以及显微摄影。它能够提供关于样品内部结构和性质的分析。
偏光显微镜的主要原理是通过「偏振」的方式来观察样品中的结构和特性。光线经过偏光器后都具有同一方向的偏振状态，样品内部的矿物、晶体、纤维等物质会使得这些光线产生不同的相位差，从而形成不同的光学性质和特性，为研究样品的内部结构和性质提供了的重要手段。
偏光显微镜的具体应用包括：
地质分析：用于矿物和结晶体的分析。
生物领域：鉴别骨骷、牙齿、胆固醇、神经纤维、肿瘤细胞、横纹肌和毛发等。
材料科学：分析淀粉性质、药品成分、纤维、液晶、DNA晶体等。
