相差顯微鏡，又稱相襯顯微鏡，多用于觀察活細胞或者不染色的組織切片，有時也可用于觀察缺少反差的染色樣品。它是利用物體不同結構成分之間的折射率和厚度的差別，把通過物體不同部分的光程差轉變為振幅（光強度）的差別，經過帶有環狀光闌的聚光鏡和帶有相位片的相差物鏡實現觀測的生物顯微鏡。

相差顯微鏡光路圖

    鏡檢時，光源只能通過環狀光闌的透明環，經聚光鏡后，這束光線通過被檢物體，因各部分的光程不同，光線將發生不同程度的偏斜（衍射）。由于透明圓環所成的象恰恰落在物鏡后焦點平面上，并和相板的共軛面重合。因此，未偏斜的直射光便通過共軛面，而發生偏斜的衍射光則由補償面通過。由于相板的共軛面與補償面的性質不同，它們分別將通過這兩部分的光線產生一定的相位差和強度的減弱，這樣兩組光線再經后透鏡的會聚，又復在同一光路上行進，而使直射光和衍射光產生光的干涉，變相位差為振幅差。干涉的結果，有的是振幅的同向量，合成波增大，即相長干涉，此部分便明亮；有的是振幅的異向量，合成波減少，即相消干涉，則此部分便暗淡。這樣在相襯鏡檢時，通過無色透明物體的光線，使人眼不可分辨的相位差轉變為人眼可分辨的振幅差。