偏光顯微鏡利用光學性質的各向異性透露詳細信息的結構和組成的材料，這是非常寶貴的識別和診斷的目的。

在偏振顯微鏡的偏振器和分析器的試樣顏色的效果。各向同性材料，其中包括氣體，液體，無應力眼鏡和立方晶，證明了在所有方向上相同的光學性質。他們只有一個折射率和通過它們的光的振動方向沒有限制。各向異性材料，與此相反，其中包括90％的所有固體物質，有隨晶軸的方向入射的光的光學性質。它們表明這取決于通過該物質和光的傳播方向上的振動的平面坐標上的范圍內的折射率。更重要的是，各向異性材料作為分光鏡，并劃分成兩部分的光線。

偏光顯微鏡的技術，利用分割光線的干擾，因為它們被重新團結沿相同的光路。