偏振光的直譯為極化光，也被稱為極化光顯微鏡。在光學顯微鏡的光學系統中插入了起偏振鏡和檢偏振器，用以檢查樣品的各向異性和雙折射性的顯微鏡。起偏鏡和檢偏器都是由偏光棱鏡或偏光板的尼科耳（nicol）棱鏡制成。前者安裝在光源與樣品之間，后者安裝在接物鏡與接目鏡之間或接目鏡之上。在生物樣品 中，肌肉纖維、骨骼和牙齒等具有各向異性，淀粉粒、染色體和紡錘體等具有雙折射性，因此偏光顯微鏡被用于組織細胞的化學研究。光源用單波長光線。由于生物樣品比 金屬、巖石或結晶的雙折射性顯著微弱，所以有時也借敏感的檢偏振板造成的相加相減現象而利用其干涉色。
偏光顯微鏡通常用來檢測生物體內某些有序結構、鏡體的存在及其折射光學性質，同時也可用來檢測某些組織中的化學成分。
