用普通光學顯微鏡觀察時，難以辨清這樣物體的結構，必須借助于相差顯微鏡，使用固定和染色等理化方法，使樣品和背景的透射光在波長或振幅上發生變化，即在顏色和亮度上有所差異，以供識別。
生物學研究經常要觀察又薄又透明的樣品，往往使用某種特定染料對細胞染色才可以觀察到，而使用相差顯微鏡則不需要對樣品進行處理就可以直接對細胞進行觀察。相差顯微鏡能觀察到透明樣品的細節，適用于對活體細胞生活狀態下的生長、運動、增殖情況及細微結構的觀察。相差顯微鏡是微生物學、細胞生物學、細胞和組織培養、細胞工程、雜交瘤技術等現代生物學研究的必*工具。
使用相差顯微鏡注意事項：
1、光源要強，相差顯微鏡聚光鏡中的環狀光闌遮掉大部分光源，所以應將視場光闌和孔徑光闌*開啟。
2、采用單色光，為了獲得良好效果，相差顯微鏡應使用波長范圍窄的近于單色的光源，相位的變化常因照明光線的波長而不同。通常采用綠色濾光片來調整光源波長，*好按廠家專用相襯鏡檢的綠色濾光片進行鏡檢。
3、切片要薄，以5~10μm左右為宜，或者更薄，如果樣品過厚，樣品的上層是很清楚的，深層則會模糊不清并且會產生相位移干擾及光的散射干擾，影響相差顯微鏡成象質量。
4、載玻長、蓋玻片的厚度應符合標準，且不應有疵痕，制片的封固劑應均勻一致。如果有劃痕，厚薄不均或凹凸不平，則會產生亮環歪斜及相位干擾。玻片過厚或過薄會使環狀光闌亮環變大或變小。相差顯微鏡觀察時要蓋上蓋玻片，否則環狀光闌的亮環和相板的暗環很難重合。
5、物鏡與聚光鏡匹配：注意相差物鏡和聚光鏡里的相差環要調成對應的。簡單的方法就是物鏡上的Ph標示與聚光鏡上的標示相同，換物鏡時一定要記得把聚光鏡轉到對應的位置。
6、相位倒轉，相差顯微鏡得到象的明暗反差正好相反。當相位差δ=0時是無法識別的，隨著δ的增大反差變大，當δ繼續增大到某一值后會出現相位倒轉。用90%高吸光值(高反差)物鏡時，這個轉變值約為0.55λ，用70%標準吸光值的物鏡時約為0.33λ。較高吸光值的物鏡應該用于分辨較小的光程差。
7、暈輪和漸暗效應
暈輪：由于相位的延遲而變暗時，并不是光的損失，而是光在象平面上重新分配的結果，因此在黑暗區域明顯消失的光會在較暗物體的周圍出現一個明亮的暈輪，當環狀光闌很窄時暈輪現象更為嚴重。
漸暗效應：相差觀察相位延遲相同的較大區域時，該區域邊緣會出現反差下降。
使用相差顯微鏡效果圖：