折射面是球面，或一面是球面，另一面是平面的透明体，称做显微镜透镜。中央比边缘厚的透镜，称做凸透镜，中央比边缘薄的透镜，称做凹透镜。偏光显微镜透镜的两个球面的半径，可以相同，也可以不相同。

    实验的结果表明:平行光投射在凸透镜上，经过折射以后，光线就会聚在一点上。让太阳光通过透镇，就会聚成一个光亮的一点，如果阳光很强，这个凭点能烧焦纸片。所以凸透镜又称做偏光显微镜会聚透镜。凸透镜使平行光会聚又叫聚焦。

    那么凸透镜为什么会聚焦呢?我们看一看两个底对着底的棱镜组合，当平行光通过这一对棱镜的时候，对于每一个校镜来说，都要使光线向它的底面偏折，所以最后把平行光会聚起来。一个凸透镜能够把平行光线会聚于一点(或一个很小的区域)，而一对底对着底的梭镜，却只能把光会聚起来，而不能使光会聚在一点上。但是可以认为一个偏光显微镜透镜是许多顶角大小不同被截去了顶的棱镜的组合。

    组成凸透镜的许多棱镜底面是朝着偏光显微镜透镜中央排列的，靠近透镜的中央，组成透镜之棱镜的顶角也越小，因而光线穿过它的时候偏向角δ也越小，偏光显微镜透镜正中央那一部分，顶角等零，可以看成是一小块平行玻璃板，光线通过它时，方向不会改变，只会发生侧移;如果透镜是很薄的话，那么，这种侧移是很小的，所以，凸透镜的聚焦原理和棱镜使光线发生偏拆一样，是由于光在不同媒质的分界面上发生拆射，只要控制界面的几何形状，就可以改变折射光的方向，从而能使光线会聚或发散。