相差显微镜是于1935年发明的，用以观查未染色标本的显微镜。主要的观察对象是活细胞和未染色的生物标本，因细胞各部细微结构的折射率和厚度的不同，光波经过时，波长和振幅不会发生变化，仅相位发生变化（x相位差），这种相位差人眼是没办法观查。而相差显微镜经过改变这种相位差，并利用光的衍射和干涉现象，把相差变为振幅差来观查活细胞和未染色的标本。

       相差显微镜和普通显微镜的区别是：用环状光阑代替可变光阑， 用带相板的物镜代替普通物镜，并带有另一个合轴用的望远镜。

       相差显微镜的主要用途

       相差显微镜可以分为倒置式相差显微镜和正置式相差显微镜，倒置式相差显微镜通常是倒置式生物显微镜配置相差装置，相差装置由相差物镜和相差环板构成，相差物镜和相差环板相互对应，进口相差显微镜有的低倍相关联另一个相差环板，高倍相关联另一个相差环板，使用相差功能时一定要将相差环板推入光路中。

       通常的相差显微镜不易分辩的具有微小高度差的显微组织，可以采用相差方法观查(也叫相衬方法)，相差方法能够把一个小的相位差转变成另一个大的衬度差，显微组织呈现浮凸现象，所以相差显微镜之泛应用到透明细胞、纤维等的观查中。

       相差方法也经常被用到材料科学的研究中，如：在材料热处理后相变中，其中马氏体、贝氏体的相变都有浮凸。这些相变凸用通常相差显微镜很难观查到。将试样抛光，真空下发生相变，不用腐蚀就可以在相衬相差显微镜下看到衬度不同的浮凸现象。铸造合金因为由不同的合金元素构成，凝固温度不同。通常熔点高的较纯的相先凝固，呈树枝状生长,熔点低的合金量高的相后凝固，在先凝固的树枝间偏析。这种组织在金相试样上，由于其耐腐蚀的程度不同而有高低差别之分。在通常相差显微镜下由于反差小而不易分辨，在相差照明下由于反差大则很容易看出偏析的状况。许多时效合金在相差显微镜下能清楚地显示时效后第二相析出的实际情况。