相差显微镜，是利用物体不同结构成分之间的折射率和厚度的差别，把通过物体不同部分的光程差转变为振幅（光强度）的差别，经过带有环状光阑的聚光镜和带有相位片的相差物镜实现观测的显微镜。
在观察活细胞和未染色的生物标本，因细胞各部细微结构的折射率和厚度的不同，光波通过时，波长和振幅并不发生变化，仅相位发生变化(振幅差)，这种振幅差人眼无法观察。就需要用相差显微镜进行观察。
暗视野显微镜是利用丁达尔(Tyndall)光学效应的原理，在普通光学显微镜的结构基础上改造而成的。暗视野聚光器，使光源的中央光束被阻挡。不能由下 
而上地通过标本进入物镜。从而使光改变途径，倾斜地照射在观察的标本上，标本遇光发生反射或散射，散射的光线投入物镜内， 因而整个视野是黑暗的。
临床上，暗视野显微镜常用于检查苍白的螺旋体。这是一种病原体检查，对早期梅毒的诊断有十分重要的意义。
暗视野显微镜常用来观察未染色的透明样品。这些样品因为具有和周围环境相似的折射率，不易在一般明视野之下看的清楚，于是利用暗视野提高样品本身与背景之间的对比。这种显微镜能见到小至4~200nm的微粒子，只能看到物体的存在、运动和表面特征，不能辨清物体的细微结构。
