微分干涉顯微鏡（DIC）的物理原理不同于相差顯微鏡，DIC利用的是偏振光，不僅能觀察無色透明的物體，而且圖象呈現出浮雕狀的立體感，更容易的分辨出被測物的裂紋、劃痕等，并具有相襯鏡檢術所不能達到的某些優點，觀察效果更為逼真，經常應用于缺陷檢測。
一般的光學顯微鏡有以下結構組成：目鏡、鏡筒、轉換器、物鏡、載物臺、通光孔、壓片夾、反光鏡、鏡座、粗準焦螺旋、細準焦螺旋、鏡臂。微分干涉顯微鏡組成的部件：起偏器、檢偏器、微分干涉相襯組件插板，以及補色器(λ-片)。
起偏器和檢偏器是在對金相樣品進行正交偏振光觀察中不可少的基本配套部件，組裝在明/暗場照明組件中，也是微分干涉相襯法不可少的部件。起偏器是把光源變為按東到西方向振動的線偏振光；檢偏器可以使滿足干涉條件的光進行干涉。在光束形成目鏡DIC影像之前，微分干涉顯微鏡的檢偏器與偏光器的方向成直角。檢偏器將兩束垂直的光波組合成具有相同偏振面的兩束光，從而使二者發生干涉。
微分干涉組件插板是微分干涉相襯法的核心部件，聚光器中則安裝了偌瑪斯斯棱鏡，即DIC棱鏡，此棱鏡可將一束光分解成偏振方向不同的兩束光（x和y），二者成一小夾角。組件插板上有兩個調節旋鈕，其中較大的一個用來調節組成DIC棱鏡的兩個棱鏡間的相對位置，使其厚度產生微小的改變從而引起光程或光程差的微小變化，產生明顯的干涉相襯效果；較小的一個用來調節DIC棱鏡的高低位置，以配合不同倍數物鏡后焦平面位置上的差異，從而確保DIC觀察視場中能獲得均勻的照明。 
補色器(λ-片) 由石膏制成，插在線偏振光的照光路中用以增加一個光波波長約550nm的光程差，使干涉級序升高一級，保證視野中樣品的不同組織細節獲得豐富的色彩，從而利于金相組織的觀察和分析。
為了使影像的反差達到最佳狀態，可通過調節DIC滑行器的縱行微調來改變光程差，光程差可改變影像的亮度。調節DIC滑行器可使標本的細微結構呈現出正或負的投影形象，通常是一側亮，而另一側暗，這便造成了標本的人為三維立體感，類似大理石上的浮雕。