金相显微镜是专门用于观察金属和矿物等不透明物体金相组织的显微镜。这些不透明物体无法在普通的透射光显微镜中观察，故金相和普通显微镜的主要差别在于前者以反射光，而后者以透射光照明。在金相显微镜中照明光束从物镜方向射到被观察物体表面，被物面反射后再返回物镜成像。这种反射照明方式也广泛用于集成电路硅片的检测工作。
金相显微镜的种类和型号很多，最常见的是台式、立式和卧式三大类。金相显微镜通常由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成，有的还附有摄影装置。
金相显微镜是金相分析的专业仪器，金相分析是研究金属及其合金内部组织缺陷的主要方法之一，它在金属材料研究领域中占有很重要的地位。利用金相显微镜在专业制备的试样上放大100-1500倍来研究金属及合金组织的方法称为金相显微分析法，它是研究金属材料微观结构最基本的一种实验技术。显微分析可以研究金属及合金的组织与其化学成分关系；可以确定各类合金材料经过不同的加工及热处理后的显微组织；可以判别金属材料的质量优势，如各种非金属夹杂物—养化物、硫化物等在组织中的数量及分布情况以及金属晶粒度的大小等。