在偏光顯微鏡下，研究金相組織，一般只需拋光面不需浸蝕便可獲得清晰、真實的組織。在金相分析中應用主要有如下幾方面：
   1）組織與晶粒的顯示：各向異性的多晶體，其晶粒在正交偏光下可看到不同亮度，亮度不同表征晶粒位向的差別。具有相同亮度的兩個晶粒，有相同的位向。
   2）多相合金的相分析：兩相合金中一相為各向同性，極易由偏振光鑒別；若兩相均為各項同性，經適當的化學侵蝕后，使一相被侵蝕后具有光學各向異性，而對另一相不發生侵蝕作用。
   3）非金屬夾雜物鑒別：在正交偏光下透明夾雜物將有不同的反射規律。
    a.各向同性不透明夾雜物反射光仍為線偏振光。正交偏振光下成黑暗一片，轉動載物臺一周無明暗變化，如FeO夾雜即屬此類。
    b.各向異性不透明夾雜物在線偏振光照射下將發生振動面的旋轉，使反射偏振光檢偏鏡改變正交位置，部分光線可通過檢偏鏡，轉動載物臺一周觀察到四次明亮，四次消光。如鋼中FeS夾雜可觀察到這一現象。
    c.各向同性透明夾雜物在正交偏光下可觀察到與暗視場相同的顏色（體色）。如MnO，具有同向性，正交偏光下與暗場下觀察到相同的顏色—綠色。
    d.各向異性透明雜質物在正交偏光下可觀察到包括體色和表色組成的色彩。如鈦鐵礦（FeO·TiO2）,三角晶系，各向異性，暗場下薄層時透明，呈玫瑰色或褐色等。偏光下呈閃耀明亮的玫瑰色。
    e.透明球形夾雜物除可顯示透明度及色彩外，還可看到黑十字效應及等色環。如球狀玻璃質的SiO2夾雜。
   4）范性變形，擇優取向及晶粒位向的確定：如果多晶體金屬受外界條件的影響，晶粒以一定位向排列起來，例如范性變形后，或范性變形再結晶后晶粒的擇優取向（及變形組織或再結晶結構），由于多晶體位向的一致排列，在同一金屬磨面上將有一致的光軸位向，因此，正交偏光下整個視域內明暗程度應趨于一致，近于單晶體的偏振效果。或整個視域明亮，或整個視域黑暗。（偏光顯微鏡在金相分析中的應用不僅限于此，但目前應用zui廣泛的還是金屬材料內夾雜物的研究。）
    變形鋁合金、鑄造鋁合金在檢驗金相組織時用通常的混合酸（Keller‘s 試劑）很難顯露晶粒邊界，同時，在明場條件下觀察，組織襯度也不好。通常可以借助深腐蝕或陽極復膜后，在偏振光條件下觀察，可以很好地分辨組織、提高襯度。
其中，陽極復膜是效果zui佳的手段。陽極復膜即是電解陽極化處理，是研究各向同性金屬晶粒大小的一個重要辦法，是利用氧化膜的各向異性而可以在偏振光下研究各向同性金屬。因此，凡是金屬的氧化物或硫化物屬于非立方晶系的，都可以利用這一方法。鋁的氧化物屬于六方晶系，常采用電解陽極化處理來觀察組織的晶粒度大小。
    特別需要說明一點的是：在實際觀察操作時，有一點需要特別注意，即采用數碼相機采集圖像時，在使用玻片的情況下，復膜后的圖像色彩的豐富、明艷程度，必須以顯示器上觀察到的實際采集效果為準，不僅可在偏光顯微鏡目鏡中觀察、判斷，切記！因為，zui終圖片的情況海與感光元件CCD靶面的白平衡，感光敏感性有關。