金相顯微鏡主要應用在鋼鐵冶金行業、有色金屬行業，像一些鑄造廠、熱處理廠、機械加工廠、材料研究單位、科研院所、大專院校都需要用到金相顯微鏡。金相顯微鏡在鋼鐵冶金行業應用：鑒別各種冷、熱加工處理后的組織；鑒別和評定鋼中非金屬夾雜物；各類組織的級別鑒定；脫碳(滲碳)層測量；晶粒度評級；組織結構測量；斷口分析。
金相顯微鏡的磨光分成如下幾個步驟：
一、粗磨：
粗磨的目的是為了獲得一個平整的表面，鋼鐵材料試樣的粗磨通常在砂輪機上進行，磨制時候應注意試樣對砂輪機壓力不宜過大，否則會在試樣表面形成很深的磨痕，從而增加細磨和拋光的難度。用手捏住試樣在砂輪上磨制，要盡量使試樣的磨面與砂輪面平行，同時沿著砂輪的徑向來回移動，避免砂輪面磨出凹坑，要隨時用水冷卻試樣，以免受熱影響而引起組織變化。試樣邊角如不需要保存，可先行磨圓(倒角)，以免在細磨和拋光中劃破砂紙和拋光布，甚至造成試樣在拋光中從手上飛出傷人。如果是很軟的材料(鋁，銅等有色金屬)可用銼刀磨平，以免磨屑填滿砂輪孔隙，且使試樣產生較深的磨痕和嚴重的塑性變形層。當試樣表面平整之后，粗磨就算完成，用水將試樣沖洗干凈。
二、細磨：
經過粗磨的試樣表面雖然較平整但還是存在較深的磨痕，因此細磨的目的就是消除這些磨痕，以獲得一個更為平整光滑的磨面，為下一步拋光做準備。細磨是在一套粗細程度不同的金相砂紙上由粗到細依次順序進行，可以分為手工磨制和機器磨制。
1.手工磨制：
手工磨制時候可將金相砂紙放在玻璃板上，手指緊握試樣并使磨面朝下，均勻用力向前推行磨制，即不能來回磨，也不能畫圈磨，必須是單程單向，在更換另一號砂紙時，需將試樣研磨方向調轉90度，即與上一道砂紙磨痕方向垂直，直到把上一道砂紙所產生的磨痕消除為止，換砂紙的時候應將試樣，玻璃板清理干凈，以防粗砂粒帶到下一道細砂粒紙上產生粗的磨痕。
2.機械磨制：
為了加快磨制速度，金相試樣可以采用機械磨制來提高磨制效率。機械磨制是將磨粒粗細不同的水砂紙裝在預磨機的磨盤上，一邊沖水，一邊在轉動的磨盤上磨制試樣磨面，將試樣的磨面輕壓在水砂紙上，沿徑向移動并與磨盤的旋轉方向相反做輕微轉動，待粗磨痕*消失細磨痕一致即可。機械磨制時候磨盤上方有水流流入磨盤，流水的作用是潤滑兼冷卻，由于通水磨制，水流可沖洗砂紙，及時將大部分磨屑及脫落的磨粒沖走，這樣可保證在整個細磨過程中，磨粒的尖銳棱角始終與試樣磨面接觸，保持良好的切削作用。而脫落的磨粒被水沖走，可防止磨粒嵌入試樣表面造成假象，還可提高細磨效率和質量。磨制鑄鐵試樣時，為了防止石墨脫落，可在砂紙上涂一薄層石墨或肥皂作為潤滑劑。磨制軟的有色金屬試樣時，為了防止磨粒嵌入軟金屬內和減少磨面的劃痕，可在砂紙上涂一層機油，汽油，肥皂水溶液或甘油水溶液作為潤滑劑。金相試樣的磨光除了要使表面光滑平整外，更重要的是應盡可能減少表層損傷。每一道磨光工序必須除去上一道工序造成的變形層，而不是僅僅把上一道工序的磨痕除去，同時該道工序本身也要盡可能減少損傷，以便進行下一道工序，要求磨光工序產生的變形層深度應該非常淺，并且保證在拋光工序中去除。
