金相顯微鏡主要由光學系統、照明系統、機械系統、附件裝置（包括攝影或其它如顯微硬度等裝置）組成。根據金屬樣品表面上不同組織組成物的光反射特征，用顯微鏡在可見光范圍內對這些組織組成物進行光學研究并定性和定量描述。它可顯示500～0.2m尺度內的金屬組織特征。早在1841年，俄國人（п．п．Ансов） 就在放大鏡下研究了大馬士革鋼劍上的花紋。至1863年,英國人（H.C.Sorby）把巖相學的方法，包括試樣的制備、拋光和腐刻等技術移植到鋼鐵研究，發展了金相技術，后來還拍出一批低放大倍數的和其他組織的金相照片。索比和他的同代人德國人（A.Martens）及法國人（F. Osmond）的科學實踐，為現代光學金相顯微術奠定了基礎。至20世紀初，光學金相顯微術日臻完善，并普遍推廣使用于金屬和合金的微觀分析，迄今仍然是金屬學領域中的一項基本技術。
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