偏光顯微鏡在物理化學(xué)中被用于方位角旋轉(zhuǎn)的測(cè)定和雙折射介質(zhì)中相位差的測(cè)定。而它的zui的定量應(yīng)用是在礦物學(xué)和巖石學(xué)中光軸的準(zhǔn)確斷定，在雙折射基礎(chǔ)上晶體的鑒定是巖石學(xué)和礦物學(xué)中大量的經(jīng)常的工作。而在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中偏光顯微鏡被廣泛應(yīng)用的可能性是比較小的，部分是因?yàn)樯飳W(xué)標(biāo)本的各向異性比起無(wú)機(jī)物標(biāo)本是比較小的。另外，具有多于一個(gè)光軸的物質(zhì)在生物學(xué)中也很少發(fā)現(xiàn)。

    在生物體中，不同的纖維蛋白，例如膠原蛋白、彈力纖維（在一定的條件下）、張力纖維和肌肉中的肌原纖維等結(jié)構(gòu)顯示出明顯的各向異性，它們都具有在長(zhǎng)軸上的雙折射性。這些蛋白質(zhì)在應(yīng)用其他技術(shù)測(cè)定之前，已經(jīng)使用偏光顯微鏡得到了在這些纖維中分子排列的詳細(xì)情況。同樣，用電子顯微鏡已經(jīng)看到的神經(jīng)周?chē)芍?lèi)和蛋白質(zhì)組成的髓鞘的可變雙子膜層結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在已用偏光顯微鏡非常地證實(shí)了，采用部分交叉的棱鏡觀察蘇木精染色人延髓神經(jīng)細(xì)胞切片時(shí)，在常規(guī)顯微鏡下不明顯的細(xì)胞間神經(jīng)纖維的雙折射髓鞘變得十分明顯。

    對(duì)于具有晶體構(gòu)造的生物學(xué)材料，例如淀粉粒，應(yīng)用偏光顯微鏡也可以進(jìn)行觀察。同時(shí)，利用偏光顯微鏡還可以研究動(dòng)物和植物的活體細(xì)胞，zui近紡0絲的比較微弱的雙折射性質(zhì)（起因于紡錘絲微管中蛋白質(zhì)分子的定向排列），已經(jīng)在很大程度上被用來(lái)研究細(xì)胞在不同分裂時(shí)期結(jié)構(gòu)上的定性和定量變化，并且使用具有高消光值的偏振棱鏡和較強(qiáng)的光源，用縮時(shí)攝影可以記錄分裂周期中紡錘體的變化。在一些特殊的生物學(xué)材料中，例如具有高雙折射的內(nèi)耳平衡器中的聽(tīng)石，就會(huì)顯示出清晰的偏振光效應(yīng)。

    在偏光顯微鏡使用中應(yīng)注意下例事項(xiàng):

    考慮到雙折射現(xiàn)象的重疊，用于偏光顯微鏡的切片厚度決不能超過(guò)105m;組織塊應(yīng)盡可能地切成三個(gè)互相垂直的平面;粘著切片材料時(shí)不應(yīng)使用蛋白—甘油粘著劑，由于石蠟的存在會(huì)嚴(yán)重地破壞雙折射，因此使用二甲苯溶蠟的常規(guī)方法對(duì)于除去切片中殘存的石蠟是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須采用把切片在木醇—氯仿中50℃下處理24小時(shí)的方法*除去殘留的石蠟，用這種方法也可以除去現(xiàn)代包埋介質(zhì)中的塑料。另外在用于偏光顯微鏡的切片中，除了石蠟外，其他的污物也應(yīng)該清除干凈。

    在測(cè)定呈現(xiàn)很微弱的各向異性材料的情況下，應(yīng)該使用棱鏡代替片層偏振器，為了降低背景的光量，應(yīng)該使用反射較差的玻璃表面以及特殊的無(wú)熒光浸油，因?yàn)楸尘暗墓鈺?huì)減弱雙折射現(xiàn)象。