光学顕微鏡は拡大することを主な目的としていますが，偏光顕微鏡は拡大することのほかに、試料の偏光特性を輝度または色の変化として観察することができます。そのことにより、偏光下における鉱物の光学的性質により岩石などに含まれる鉱物の同定や組織の観察が行えます。