显微分析是用光学显微镜和电子显微镜等分析设备观察金属内部的组成相及组织组成物的类型以及它们的相对量、大小、形态和分布等特征。材料的性能取决于内部的组织状态，而组织又取决于化学成分及加工工艺，热处理是改变组织的重要工艺手段，显微分析是材料及热处理质量检验与控制的重要手段。显微分析涉及到许多样品类型，包括冶金和地质样本，电子材料，陶瓷和各种表面污染物的微观分析。
在光学显微镜下，研究金属材料组织形态规律的科学，谓之“金相学”。金相分析对检测材料组织，保证产品质量是不可或缺的重要手段。随着科学技术特别是光学技术的发展，光学显微镜的使用性能逐渐扩大，如暗场、偏光、相衬、微分干涉、红外光和紫外光的应用等提高了金相组织的清晰度和分辨率。
检验项目：
◆金属材料的夹杂物、晶粒度、金相组织、镀层厚度、显微硬度以及宏观低倍、硫印检验
◆表面形貌的显微观察
◆显微区域组织分析（放大倍数5—100万倍）
◆相结构及织构分析
◆断口形貌分析
◆微区成分分析
◆表面金属覆盖层的厚度测量；
◆显微硬度测试
◆显微区域的元素定性分析、半定量分析；
◆金属材料工艺及产品的缺陷分析以及金属零部件的失效分析
◆齿轮、轴承、轧辊、曲轴、凸轮轴、压力容器管道以及其他零部件等在热处理、机加工、焊接、喷丸、滚压等处理过程中产生的残余应力分析
◆钢铁材料中残余奥氏体含量
◆石棉检测