金相顯微鏡是研究金屬顯微組織*常用*重要的工具。通常，金相顯微鏡和生物顯微鏡共同之點是都有一套由物鏡、目鏡構成的放大系統。但生物顯微鏡觀察的多是透明的切片，采用自然光源，而金相顯微鏡觀察的試樣是不透明的，因此只能借助于試樣磨面的反射光來觀察，這就需要比較明亮比較幾種的光源，自然光遠不能滿足此要求，故需要一套單獨的照明系統。

從Z簡單的放大鏡到復雜的新型顯微鏡，通常以幾何光學為其理論基礎。若觀察對象的幾何尺寸遠遠大玉所用的光波波長，則由幾何光學導出的結果與實際相符。反之，若幾何尺寸接近或小于光波波長，幾何光學不再準確，許多問題須用波動光學來解釋。

金相顯微鏡放大系統主要包括物鏡和目鏡，來自照明系統的光束在金相試樣表面反射后，經過物鏡、目鏡等一套光學放大系統使試樣表面的顯微組織放大，并在目鏡筒內成像，以供觀察或透射到屏幕上供攝照。光學放大系統是金相顯微鏡的核心部分，物鏡和目鏡是主要光學部件。