Materiais anisotrópicos têm propriedade de birrefringência, ou seja, um raio de luz polarizada ao atravessar um material anisotrópico sofre o fenômeno de dupla refração. Isso possibilita identificar os diferentes tipos de material por microscopia de polarização. Alguns exemplos de amostras, como músculo estriado e minerais, são bastante utilizados nesse tipo de microscopia. O microscópio de polarização utiliza a seguinte combinação de filtros para análise dos materiais: