相差是指同一光线经过折射率不同的介质其相位发生变化并产生的差异。相位指在某一时间上，光的波动所达到的位置。一般由于被检物体（如不染色的细胞）所能产生的相差太小，肉眼很难分辨，只有在变相差为振幅差（明暗差）之后才能被区分。相差决定于 光波所通过介质的折射率之差及其厚度，等于折射率与厚度的乘积之差（即 光程之差）。而相差显微镜就是利用被检物的光程之差进行镜检的。

　　细胞生物学的研究仪器中 相差显微镜，透射电子显微镜和 扫描隧道电子显微镜的设计或发明获得了诺贝尔奖。