Các cấu trúc như thành xenluloza, hạt tinh bột rất khó có thể quan sát nếu không sử dụng kỹ thuật nhuộm đặc biệt. Hiển vi tương phản phân cực là phương pháp hữu ích để có thể quan sát các cấu trúc tinh thể lưỡng triết như hạt tinh bột, xenluloza mà không cần nhuộm mẫu. Khi chiếu lên mẫu bằng nguồn sáng phân cực, các cấu trúc lưỡng triết sẽ tạo ra các hiệu ứng mầu sắc, từ đó các chi tiết mẫu có thể nhận biết bằng kính hiển vi phân cực. Kỹ thuật này giúp xác định dễ dàng các loại mẫu sinh học ví dụ như hạt tinh bột. Trong ngành khoa học sự sống, hiển vi phân cực thường được sử dụng trong nghiên cứu thực vật. Một lĩnh vực khác cũng thường sử dụng kính hiển vi phân cực đó là khoáng vật học. Trong mọi trường hợp thì bộ phận quang học không bị hiệu ứng méo ảnh là cần thiết để tạo ra hiệu ứng tương phản phân cực tối ưu.
Trong bài viết hướng dẫn này sẽ giải thích các bộ phận quang học trong trục sáng và trong chế độ tương phản phân cực dựa trên kính hiển vi quang học đảo ngược loại tự động, loại kính này được sử dụng cho các phương pháp tương phản ánh sáng truyền qua và hiển vi huỳnh quang.