편광현미경은 빛의 진동 방향이 한쪽으로 치우쳐진 편광으로 광물의 광학적 성질을 조사하는 특수 현미경이다. 얇게 자른 광물이나 암석에 편광을 통과시켜 그 광학적 성질을 조사한다. 편광현미경은 편광판이 재물대 아래 하나, 대물렌즈와 대안렌즈 사이에 하나 모두 2개 있다. 그 중 재물대 아래의 편광판은 고정이고 대물렌즈와 대안렌즈 사이의 편광판은 뺄 수 있다. 두 편광판을 서로 직각이 되게 낀 상태를 직교 니콜이라 하며, 하나만 끼운 것을 개방 니콜이라 한다. 개방 니콜로 방향에 따라 빛의 흡수되는 정도가 다르기 때문에 생기는 다색성을 관찰한다.