میکروسکوپ‌های پلاریزان (Polarizing Microscopes) برای مطالعه مواد ناهمسان‌گرد (Anisotropic) مانند بلورها، کانی‌ها، الیاف و پلیمرها طراحی شده‌اند. این میکروسکوپ‌ها از فیلترهای پولاریزر و آنالایزر استفاده می‌کنند تا جهت ارتعاش نور را کنترل و تغییر دهند. با عبور نور قطبیده از نمونه، تفاوت در سرعت عبور و زاویه شکست باعث ایجاد رنگ‌های تداخلی می‌شود که مشخصه هر ماده است.

در ساختار این میکروسکوپ‌ها معمولاً دو مسیر نور وجود دارد: یکی در زیر نمونه (Transmitted light) برای مشاهده مقاطع نازک، و دیگری در بالا (Reflected light) برای مواد کدر مانند سنگ‌ها یا فلزات. قطعات اصلی شامل پولاریزر، آنالایزر، صفحه لامبدا (λ plate) و چرخاننده مرحله‌ای (Rotating stage) هستند که امکان مشاهده تغییر رنگ در زوایای مختلف را فراهم می‌کنند.

این میکروسکوپ‌ها کاربرد گسترده‌ای در زمین‌شناسی، متالوگرافی، علم مواد و شناسایی پلیمرها دارند. با آن‌ها می‌توان ساختار بلوری، جهت‌گیری دانه‌ها، تنش‌های داخلی و خواص نوری مواد را تشخیص داد. در آزمایشگاه‌های صنعتی و تحقیقاتی، مدل‌های دیجیتال امروزی نیز به دوربین و نرم‌افزار آنالیز مجهز هستند تا نتایج با دقت بالا ثبت و تحلیل شوند.