Metallurginen mikroskooppi käyttää erilaista valaistusmenetelmää kuin perinteinen mikroskooppi ja voi valaista kiinteitä näytteitä niiden tunnistamiseksi, tarkastamiseksi ja mittaamiseksi. Ne ovat kuin muut optiset mikroskoopit, paitsi valaistuksen suunta. Jotkut teollisuudenalat käyttävät käänteisiä metallurgisia mikroskooppeja, jotka tarkkailevat näytettä lavan tai pöydän alapuolelta. Elektronisten osien valmistajat, rikostekniset laboratoriot ja metallivalimot käyttävät kaikki tämän tyyppisiä instrumentteja.
Perinteinen mikroskooppi valaisee läpinäkyvän näytteen lavan alapuolelta, jolloin se näkyy okulaarissa. Koska valo ei voi tunkeutua läpinäkymättömiin tai kiinteisiin esineisiin, tämä ei ole sopiva menetelmä näiden näytteiden tarkkailuun suurennettuna. Metallurgiset mikroskoopit valaisevat esineitä ylhäältä joko ulkoisella valonlähteellä tai siten, että valo kulkee suurennustavoitteiden läpi säteenjakajien avulla. Tämä valaistustekniikka valaisee koko kohteen luomalla häiritseviä tai tarpeettomia heijastuksia.
Valaistustekniikka voi sisältää värisuodattimia tai suodattimia, jotka on suunniteltu muuttamaan polarisaatiota ja valon voimakkuutta. Nämä vaihtoehdot mahdollistavat objektien katselemisen kirkkaissa tai tummissa kentissä. Suodattimet voivat olla irrotettavassa patruunassa mikroskoopin rungossa.
Metallurgisen mikroskoopin okulaari voi olla yksittäinen tai binokulaarinen, ja useimmat mikroskoopit voivat linkittää suoraan tietokoneeseen näytteen havaitsemiseksi näytöllä. Näkökenttä (FOV) vaihtelee mikroskoopin tuotemerkin ja mallin mukaan. Mikroskoopeissa voi olla kolmesta neljään objektiivilinssiä, joilla on suurennuskapasiteetti. Jotkut versiot voivat suurentaa jopa 0.787 kertaa.
Toinen teollisiin tarkoituksiin käytettävä mikroskooppi on käänteinen metallurginen mikroskooppi. Tämäntyyppisten instrumenttien tavoite on vaiheessa, joka mahdollistaa eri kokoisten näytteiden tarkastelun. Koska yksilöt käyttävät tyypillisesti metallurgista mikroskooppia pintarakenteen tarkkailuun, suuret esineet voidaan asettaa lavalle ilman, että kukaan joutuu kosketuksiin tavoitteiden kanssa. Tutkijat asettavat myös pulloja tai pulloja lavalle tarkkaillen mikro -organismeja nestemäisessä ympäristössä.
Elektroniikan valmistajat käyttävät usein metallurgista mikroskooppia laadunvalvontavälineenä tarkistaessaan osia mikroskooppisten vikojen varalta. Oikeuslääketieteelliset laboratoriot käyttävät instrumenttia luodin ja kotelon ampumiskuvioiden tunnistamiseen tai luiden ja muun materiaalin pinta -alan analysointiin. Metallivalimot käyttävät metallurgisia optisia mikroskooppeja viljan analysointiin ja valmistettujen metallien rakenteen määrittämiseen. Tutkijat käyttävät mikroskooppeja metalliosien analysointiin ja tunnistamiseen.