金相分析儀器配套顯微鏡的照明方式一般分為"透射式照明"，和"落射式照明"兩大類。前者適用于透明或半透明的被檢物體，絕大數生物顯微鏡屬于此類照明法；后者則適用于非透明的被檢物體，光源來自上方，又稱""反射式照明"。主要應用與金相顯微鏡或熒光鏡檢法。
1． 透射式照明
生物顯微鏡多用來觀察透明標本，需要以透射光來照明。有兩種照明方式
（1） 臨界照明（Critical illumination） 光源經過聚光鏡后，成像于物平面上，如圖5所示。若忽略光能的損失，則光源像的亮度與光源本身相同，因此，這種方法相當于在物平面上放置光源。顯然，在臨界照明中，如果光源表面亮度不均勻，或明顯地表現出細小的結構，如燈絲等，那么就要嚴重影響顯微鏡觀察效果，這是臨界照明的缺點。其補救的方法是在光源的前方放置乳白和吸熱濾色片，使照明變得較為均勻和避免光源的長時間的照射而損傷被檢物體。用透射光照明時，物鏡成像光束的孔徑角，被聚光鏡像方光束的孔徑角所決定，為使物鏡的數值孔徑得到充分利用，聚光鏡應有與物鏡相同或稍大的數值孔徑。
（2） 柯拉照明 臨界照明中物面光照度不均勻的缺點，在柯拉照明中可以消除。在光源1與聚光鏡5之間加一輔助聚光鏡2，如圖6所示。可見，由于不是直接把光源，而是把被光源均勻照明了的輔助聚光鏡2（也稱為柯拉鏡）成像在標本6上，所以物鏡的視場（標本）得到均勻的照明。
2． 落射式照明
在觀察不透明物體時，例如通過金相顯微鏡觀察金屬磨片，往往是采用從側面或者從上面加以照明的方式。此時，被觀察物體的表面上沒有蓋玻璃片，標本像的產生是靠進入物鏡的反射或散射光線。如圖7所示。
3． 用暗視場來觀察微粒的照明方法
用暗視場方法可以觀察超顯微質點。所謂超顯微質點，是指那些小于顯微鏡分辨極限的微小質點。暗視場照明的原理是：不使主要的照明光線進入物鏡，能夠進入物鏡成像的只是由微粒所散射的光線。因此，在暗的背景上給出了亮的微粒的像，視場背景雖暗，但襯度（對比）很好，可以使分辨率提高。
暗視場照明又有單向和雙向之分
（1） 單向暗視場照明 圖8是單向暗視場照明示意圖。由圖可見，由照明器2發出的光線，經不透明的標本片1反射后，主要的光線都沒有進入物鏡3，進入物鏡的光線主要是由微粒或凸凹不平的細部所散射的光線。顯然，這種單向的暗視場照明，對觀察微粒的存在和運動是有效的，但對物體細節的再現不是有效的，即存在"失真"的現象。
（2） 雙向暗視場照明 雙向暗視場照明，可以消除單向所產生的失真缺點。在普通的三透鏡聚光鏡前面，安置一個環形光闌，如圖9即可實現雙向暗視場照明。在聚光鏡的**一片與載物玻璃片之間浸以液體，而蓋玻璃片與物鏡之間是干的。于是，金相分析儀器配套顯微鏡的透射式和落射式照明,經過聚光鏡的環形光束，在蓋玻璃片內全反射而不能進入物鏡，形成如圖中的回路。進入物鏡的只是由標本上的微粒所散射的光線，形成了雙向暗視場照明。