金相显微镜是用来观察不透明物体的。由于光线不能透过不透明物体，所以必须采用一套复杂的照明系统使光线从正面或侧面把物体表面照亮，然后依靠物体表面的反射能力，使部分光线反射入光学系统，经放大成象，为眼睛所观察。由此可见，金相显微镜是利用反射光观察不透明物体的。
　　金相显微镜的种类很多，它主要根据金相研究的目的、对象、方法的不同而设计。如偏光金相显微镜、相衬金相显微镜、紫外光金相显微镜等。从光路形式来看，也有正置式与倒置式光路之分，两者的主要区别是基于对金相试样的要求不同。凡是金相试样磨面向上放置，试样表面要与底面平行，物镜朝下观察的都称为正置式光路(即与生物显微镜的观察形式相同)。凡是磨面朝下放置、试样底面为任意形状、物镜朝上观察的都称为倒置式光路。
　　正置式光路的缺点是试样底面必须与金相磨面平行，这就使试样制作的难度大大增加。因为要做到试样的底面与磨面平行往往是不容易的。但如果两表面不平行，就会使磨面与光轴不垂直，特别在高倍观察时，两面间的微小倾角都会使视场局部模糊不清。此外，试样的高度亦受到镜臂提升高度的限制。倒置式光路可以克服上述缺点。它的物镜朝上，金相磨面与载物台表面重合，因此能很好地与物镜光轴垂直，排除了试样两面间因不平行所引起的成象不清晰的缺点。同时试样高度亦不受限制，只要它的重量不超过载物台所容许承受的限度即可。