隨著原子能技術、火箭技術、噴氣技術、宇航技術、航海技術、化學及無線電等技術的廣泛應用，對金屬材料的各種性能要求更高，往往要求金屬與合金具有高抗震強度，耐高溫和耐低溫，耐熱沖擊，彈性模量不隨溫度改變等。而這些性能與材料的金相組織結構是緊密地聯(lián)系在一起的。

其實，很早以前，人們就采用各種方法來研究金屬與合金的性質(zhì)、性能與組織之間的內(nèi)在聯(lián)系，以便找到保證金屬與合金材料的質(zhì)量和制造新型合金的方式但只有在顯微鏡問世以后，人們才具備了對金屬材料深入研究的條件。在放大幾百倍甚至上萬倍的顯微鏡下，觀察金屬材科的內(nèi)部組織，即金相組織結構，發(fā)現(xiàn)了金屬的宏觀性能與金相組織形態(tài)的密切關系，使得金相組織分拆法成為很基本、很重要、應用亦很廣泛的研究方法之一。所以在任何機械制造、冶金企業(yè)及與之相應的研究機關、理工科高等院校等都沒有金相檢驗室或金相研究室，利用各種金相顯微鏡從事大量的、復雜的、精細的金相組織研究工作。

金相研究的主要工具是金相顯微鏡。絕大多數(shù)的金相研究要靠金相顯微鏡這個觀察裝置才能實現(xiàn)。所以，凡是專門用來觀察、研究金屬組織結構的光學顯微鏡就稱為金相顯微鏡。

金相顯微鏡是冶金、機械制造和交通運輸?shù)裙I(yè)生產(chǎn)的眼睛，對防止產(chǎn)生廢品、提高產(chǎn)品質(zhì)量起重要作用。在工業(yè)生產(chǎn)中利用它來檢查金屬的冶煉和軋制質(zhì)量，控制熱處理工藝過程，幫助改進熱處理工藝操作，提高工件質(zhì)量；研究金屬材料中非金屬夾雜物的存在，觀察夾雜物的形態(tài)、大小、分布及其數(shù)量，測定夾雜物的光學性能，從而判斷夾雜物的類別，相應評定材料的級別；利用高倍金相顯微鏡對金屬零件斷口進行研究，可以根據(jù)斷口的形狀判斷晶粒的大小，分析機械破壞的原因；利用高溫金相顯微鏡還可以幫助人們研究組織轉變的規(guī)律，跟蹤轉變過程，連續(xù)觀察金屬或合金在一段溫度范圍內(nèi)組織的轉變等。因此，金相顯微鏡廣泛應用在鋼鐵冶煉、鍋爐制造、礦山、機床、工具、汽車、造船、軸承、柴油機、農(nóng)機等工業(yè)部門，成為工業(yè)生產(chǎn)，國防工程與科學研究工作廣泛使用的光學儀器。