偏光显微镜是将普通光改变为偏正光进行镜检的光学显微镜，从而鉴别某一物质是单折射或双折射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。
偏振光显微镜的应用及特点
偏光显微镜在物理、化学中被广泛用于方位角旋转测定以及双折射介质中相位差的测定。而它精确的定量应用是在矿物学和岩石学中光轴的准确断定，在双折射基础上晶体的鉴定是岩石学和矿物学中必须的工作。
偏光显微镜在生物学和医学中应用的范围是比较小的，部分原因是因为生物学标本的各向异性比起无机物标本是比较小的。另外，具有多于一个光轴的物质在生物学中也很少发现。
对于具有晶体构造的生物学材料，例如淀粉粒，也可以应用偏光显微镜进行观察。同时，利用偏光显微镜还可以研究动物和植物的活体细胞。
偏振光显微镜的应用及特点
偏光显微镜已经在很大程度上被用来研究细胞在不同分裂时期结构上的定性和定量变化，并且使用具有高消光值的偏振棱镜和较强的光源，用缩时摄影可以记录分裂周期中纺锤体的变化。在一些特殊的生物学材料中，例如具有高双折射的内耳平衡器中的听石，就会显示出清晰的偏振光效应。