偏光顯微鏡的應用主要有以下幾個：
1. 檢查各種晶體如云母、綠柱石、黃鐵礦、石鹽、方解石、石墨、蛋白石等的光性。
2. 檢查單折射寶石的光性。單折射寶石在正交偏光下，表現為完全的黑色條痕，無消光位，轉動寶石，透鏡無相位的旋轉。這種情況說明該寶石并非真寶石，可能是玻璃、塑料等仿制品。
3. 檢查某些透明礦物雙折射率的大小，用平行偏光片方向的厚度計算雙折射厚度δn，用最大偏向角方法測定重折光率。
4. 觀察透明礦物的干涉色。在透明礦物中，光波通過礦物的各向異性晶體時，一部分光波進入晶體，一部分則被反射，這部分光在通過界面時，反射光與入射光產生干涉，從而形成一定顏色和一定明暗程度的干涉色。
5. 觀察某些礦物如藍方石、電氣石等的光性。這些礦物在正交偏光下，表現為顏色不一的條痕，有暗的或淺的色調，有明顯的消光位，轉動礦物有相應相位的旋轉。
此外，偏光顯微鏡還可以用于觀察薄膜干涉和晶體干涉等光學現象。在珠寶鑒定中，偏光顯微鏡是一種常用的工具，可以用來鑒別寶石的真偽。
偏光顯微鏡的應用之一是在礦物學中用于觀察和識別礦物晶體。通過偏光顯微鏡，可以觀察到礦物的晶體結構，以及不同偏振光下的反射和折射現象，從而幫助識別不同的礦物。
