微分干涉显微镜（DIC）的物理原理不同于相差显微镜，DIC利用的是偏振光，不仅能观察无色透明的物体，而且图象呈现出浮雕状的立体感，更容易的分辨出被测物的裂纹、划痕等，并具有相衬镜检术所不能达到的某些优点，观察效果更为逼真，经常应用于缺陷检测。
一般的光学显微镜有以下结构组成：目镜、镜筒、转换器、物镜、载物台、通光孔、压片夹、反光镜、镜座、粗准焦螺旋、细准焦螺旋、镜臂。微分干涉显微镜组成的部件：起偏器、检偏器、微分干涉相衬组件插板，以及补色器(λ-片)。
起偏器和检偏器是在对金相样品进行正交偏振光观察中不可少的基本配套部件，组装在明/暗场照明组件中，也是微分干涉相衬法不可少的部件。起偏器是把光源变为按东到西方向振动的线偏振光；检偏器可以使满足干涉条件的光进行干涉。在光束形成目镜DIC影像之前，微分干涉显微镜的检偏器与偏光器的方向成直角。检偏器将两束垂直的光波组合成具有相同偏振面的两束光，从而使二者发生干涉。
微分干涉组件插板是微分干涉相衬法的核心部件，聚光器中则安装了偌玛斯斯棱镜，即DIC棱镜，此棱镜可将一束光分解成偏振方向不同的两束光（x和y），二者成一小夹角。组件插板上有两个调节旋钮，其中较大的一个用来调节组成DIC棱镜的两个棱镜间的相对位置，使其厚度产生微小的改变从而引起光程或光程差的微小变化，产生明显的干涉相衬效果；较小的一个用来调节DIC棱镜的高低位置，以配合不同倍数物镜后焦平面位置上的差异，从而确保DIC观察视场中能获得均匀的照明。 
补色器(λ-片) 由石膏制成，插在线偏振光的照光路中用以增加一个光波波长约550nm的光程差，使干涉级序升高一级，保证视野中样品的不同组织细节获得丰富的色彩，从而利于金相组织的观察和分析。
为了使影像的反差达到最佳状态，可通过调节DIC滑行器的纵行微调来改变光程差，光程差可改变影像的亮度。调节DIC滑行器可使标本的细微结构呈现出正或负的投影形象，通常是一侧亮，而另一侧暗，这便造成了标本的人为三维立体感，类似大理石上的浮雕。