金相顯微鏡是對金屬資料的金相組織停止剖析的重要光學儀器。金相學主要指借助光學（金相）顯微鏡和體視顯微鏡等對資料顯微組織、低倍組織和斷口組織等停止剖析研討和表征的資料學科分支，既包含資料顯微組織的成像及其定性、定量表征，亦包含必要的樣品制備、準備和取樣辦法。其主要反映和表征構成資料的相和組織組成物、晶粒（亦包括可能存在的亞晶）、非金屬夾雜物乃至某些晶體缺陷（例如位錯）的數量、形貌、大小、散布、取向、空間排布狀態等。

金相顯微鏡具有特殊的照明系統。它的照明光源大都安裝在鏡體的側面或后下方，為了到達使光線能攝入物鏡再攝入目鏡的目的，就必需在兩光軸的交點裝上一個反射鏡（平面鏡或棱鏡）使光線垂直轉向，假如光源設計在金相顯微鏡的底部時，其照明光束直接經過物鏡射到金相試樣外表，由試樣外表反射給物鏡而成像，最后再由反射鏡作垂直轉向，由于其起垂直照明的作用，故稱為“垂直照明器"。

金相顯微鏡是采用不同方式的反射鏡使光束（或象）轉向，照明方式有明視場和暗視場照明兩種。

1.明視場照明

明視場照明是金相顯微鏡常用的一種照明方式，它是依托垂直照明器將光源的光線發射給物鏡，由物鏡再將垂直或近似垂直的光線，映照在金相試樣的磨面上。然后由試樣磨面上反射過來的光線又垂直經過物鏡給予放大，后由目鏡再予以二次放大。在普通老式的金相顯微鏡中，常選用45度傾斜平面玻璃和全反射棱鏡作為垂直照明器。大型臥式金相顯微鏡，其明視場照明系統中，大局部都具備這兩種照明安裝，它的變化依托手柄的前后或左右挪動來完成。平面玻璃和全反射棱鏡作為垂直照明器，固然都既能反射光線也能透射光線。

2.暗視場照明

暗視場和明視場的不同之處，主要是光程的散布和照明效果。光源的平行光線被環形光欄阻撓，中心的光線不能經過，就構成了空心的環形光束射入垂直照明器，從而使光線經過物鏡的外圍透射在特制反射聚光鏡上，由它將光線反射在金相試樣的磨面上，因其反射過來的光傾斜角度極大，假如試樣是個拋光鏡面，使試樣上的光線仍以極大的傾斜度向反方向反射，不可能進入物鏡，故視域呈一片黑暗色，只要試樣的凹洼處光線發射進入物鏡，故在顯微鏡暗場下察看試樣時和明視場下恰恰相反。