在正交偏光下的观察，是使上下偏光的振动方向处于正交位置，然后观察光通过下偏光显微镜、切片及上显微镜所呈现的光学现象。当上下偏光正交时，不加切片的视域应全黑。

    利用正交偏光显微镜，可以研究许多重要的晶体光学特性。

    一、消光

    矿物为消光现象，简单说，就是入射光通过下偏光显微镜和矿物切片后，进入上显微镜而被消除，造成旷物呈现黑暗的现象。

    (1)全消光

    正交光镜间，放置均质体矿物或非均质体垂直光轴的矿物，由于两种矿物的光率体切面皆为圆切面，光可沿其任意方向振动而直接透出，不发生双折射，亦不改变原来的振动方向，因此进入上偏光显微镜后被消除，所以视域呈现全黑。旋转物台3600，消光现象不改变，这样的消光现象称为全消光。

    (2)四次消光

    在正交光下，放一非均质体矿物的任意方向的切片，这种矿物的光率体切面均为椭圆，从下偏光显微镜来的偏光射入矿物晶体后，必定发生双折射，产生振动方向平行于椭圆长短半径的两种偏光。只有当椭圆的长短半径与上下偏光显微镜的振动方向平行时，从下显微镜来的光才能直接透过矿物而不发生双折射，不改变原来的方向。显然，它透不过上偏光显微镜而使视域变为黑暗。如果旋转物台360°，光率体椭圆切面长短半径共有四次平行上下偏光显微镜振动方向的机会，所以视域会发生四次黑暗即四次消光。

    无论均质体还是非均质体，上述所说的晶体消光时的位置称为消光位。当晶体切片在消光位置时，由于各种晶系晶体的光率体位置与结晶要素各有不同，根据这种不同的关系，将消光分为:平行消光，对称消光和斜消光三类。
    ①平行消光。当晶体的解理或结晶轴平行于上偏光显微镜或下显微镜的振动方向时发生的消光现象，称为平行消光。具有这种消光的是一轴晶晶体及二轴晶的斜方晶系及单斜晶茶晶体的某些切片。

    ②斜消光。当晶体的解理或结晶轴与上下偏光显微镜的振动方向斜交时发生的消光现象，称为斜消光。其有这种消光的只有二轴晶的单斜晶系及三斜晶系。

    ③对称消光。当晶体的两组解理夹角的平分线或晶体菱形切片的对角线，与上下偏光显微镜的振动方向平行时发生的消光现象，称为对称消光。具有这种消光的，是一轴晶晶体及二轴品的斜方晶系和单斜晶系晶体。