金相學利用了光學金相顯微鏡和體視顯微鏡，通過對材料顯微結構和宏觀斷口結構的光學放大觀察，進行記錄表征分析研究，以期通過材料顯微組織的定性，定量晶界組織等表征識別來對材料工藝流程，物理特性，失效成因等綜合因素做出科學的判斷，對金屬細微結構（數量大小取向排列缺陷位錯等）以及非金屬夾雜物的分布形貌等等進行科學研究。

金相學作用

鋼熱處理工藝的研究：鋼的熱處理原理是以鋼在加熱和冷卻過程中的相變為依據的，金相技術則是相變研究的重要實驗手段。

形狀記憶合金的研制：形狀記憶合金也是通過金相分析而發現的。

產品的質量控制：產品生產過程中的每一個環節，從原材料的驗收，加工工藝的控制，直至半成品及成品質量的評定等。

失效分析：機械裝備和零件在使用過程中難以避免以變形、斷裂磨損及腐蝕等形式發生的失效，利用金相檢驗找出原因，并加以預防。

事故分析：應用與火災事故的分析與舉證在火災原因鑒定領域，具有重復性好、可對比性好和直觀性強。

從傳統的金屬行業，鑄造業，到汽車制造行業，航空航天船舶業及所有這些行業的相關上游的大學院系，科研機構都致力于材料科學的金相顯微學研究，無論是質量控制，失效分析，還是新材料研發，抑或是專業的孔隙率清潔度分析，都需要用到優質的金相顯微鏡及專業的圖像分析系統。

金相顯微鏡的應用領域

黑色金屬金相檢驗、有色金屬金相檢驗、粉末冶金金相檢驗、材料表面處理后組織鑒別及評定。

選材：材料的顯微組織與性能之間存在一定的對應關系，據此可選擇合適的材料。

校核：原材料校核和工藝校核

抽檢：產品制造流程對半成品進行金相檢驗，確保產品的顯微組織滿足下道工序的加工要求。

工藝評定： 判斷和鑒別產品工藝的合格。

在役評價： 為在役零件的安全性、可靠性及零件在役壽命提供依據。

失效分析： 發現工藝性和材料性缺陷，從而為失效原因的分析提供宏觀和微觀的分析依據。