金相显微镜是对金属资料的金相组织停止剖析的重要光学仪器。金相学主要指借助光学（金相）显微镜和体视显微镜等对资料显微组织、低倍组织和断口组织等停止剖析研讨和表征的资料学科分支，既包含资料显微组织的成像及其定性、定量表征，亦包含必要的样品制备、准备和取样办法。其主要反映和表征构成资料的相和组织组成物、晶粒（亦包括可能存在的亚晶）、非金属夹杂物乃至某些晶体缺陷（例如位错）的数量、形貌、大小、散布、取向、空间排布状态等。

金相显微镜具有特殊的照明系统。它的照明光源大都安装在镜体的侧面或后下方，为了到达使光线能摄入物镜再摄入目镜的目的，就必需在两光轴的交点装上一个反射镜（平面镜或棱镜）使光线垂直转向，假如光源设计在金相显微镜的底部时，其照明光束直接经过物镜射到金相试样外表，由试样外表反射给物镜而成像，最后再由反射镜作垂直转向，由于其起垂直照明的作用，故称为“垂直照明器”。

金相显微镜是采用不同方式的反射镜使光束（或象）转向，照明方式有明视场和暗视场照明两种。

1.明视场照明

明视场照明是金相显微镜常用的一种照明方式，它是依托垂直照明器将光源的光线发射给物镜，由物镜再将垂直或近似垂直的光线，映照在金相试样的磨面上。然后由试样磨面上反射过来的光线又垂直经过物镜给予放大，后由目镜再予以二次放大。在普通老式的金相显微镜中，常选用45度倾斜平面玻璃和全反射棱镜作为垂直照明器。大型卧式金相显微镜，其明视场照明系统中，大局部都具备这两种照明安装，它的变化依托手柄的前后或左右挪动来完成。平面玻璃和全反射棱镜作为垂直照明器，固然都既能反射光线也能透射光线。

2.暗视场照明

暗视场和明视场的不同之处，主要是光程的散布和照明效果。光源的平行光线被环形光栏阻挠，中心的光线不能经过，就构成了空心的环形光束射入垂直照明器，从而使光线经过物镜的外围透射在特制反射聚光镜上，由它将光线反射在金相试样的磨面上，因其反射过来的光倾斜角度极大，假如试样是个抛光镜面，使试样上的光线仍以极大的倾斜度向反方向反射，不可能进入物镜，故视域呈一片黑暗色，只要试样的凹洼处光线发射进入物镜，故在显微镜暗场下察看试样时和明视场下恰恰相反。