Metalurginis mikroskopas naudoja kitokį apšvietimo metodą nei įprastas mikroskopas ir gali apšviesti kietus mėginius, kad būtų galima juos identifikuoti, apžiūrėti ir išmatuoti. Jie yra kaip ir kiti optiniai mikroskopai, išskyrus apšvietimo orientaciją. Kai kuriose pramonės šakose naudojami apverstieji metalurginiai mikroskopai, kurie stebi pavyzdį iš apačios ant scenos ar stalo. Elektroninių dalių gamintojai, teismo medicinos laboratorijos ir metalo liejyklos naudoja tokio tipo instrumentus.
Įprastas mikroskopas apšviečia skaidrų pavyzdį iš apačios, todėl jis matomas per okuliarą. Kadangi šviesa negali prasiskverbti į nepermatomus ar kietus objektus, tai nėra tinkamas metodas šiems mėginiams stebėti padidinus. Metalurginiai mikroskopai apšviečia objektus iš viršaus, naudojant išorinį šviesos šaltinį arba kai šviesa sklinda per didinamuosius objektyvus naudojant pluošto skirstytuvus. Ši apšvietimo technika apšviečia visą objektą nesukeldama blaškančių ar nereikalingų atspindžių.
Apšvietimo technologija gali apimti spalvų filtrus arba filtrus, skirtus pakeisti poliarizaciją ir šviesos intensyvumą. Šios parinktys leidžia žiūrėti objektus šviesiame arba tamsiame lauke. Filtrai gali būti patalpinti išimamoje kasetėje, esančioje mikroskopo korpuse.
Metalurginio mikroskopo okuliaras gali būti vienaskaitos arba žiūrono formos, o dauguma mikroskopų gali būti tiesiogiai susieti su kompiuteriu, kad būtų galima stebėti mėginį ekrane. Matymo laukas (FOV) skiriasi priklausomai nuo mikroskopo prekės ženklo ir modelio, o kai kurie siūlo iki 0.787 colio (20 milimetrų) skersmens FOV. Mikroskopai gali turėti nuo trijų iki keturių objektyvų lęšių su įvairiu didinimo pajėgumu. Kai kurios versijos gali padidinti iki 1,250 kartų.
Kitas pramoniniais tikslais naudojamas mikroskopo tipas yra apverstasis metalurginis mikroskopas. Šio tipo instrumentai turi objektyvą po scena, leidžiantį peržiūrėti įvairaus dydžio egzempliorius. Kadangi žmonės paviršiaus struktūrai stebėti paprastai naudoja metalurginį mikroskopą, dideli daiktai gali būti dedami ant scenos niekam nesiliečiant prie objektyvų. Tyrėjai taip pat deda kolbas ar butelius ant scenos, stebėdami mikroorganizmus skystoje aplinkoje.
Elektronikos gamintojai metalurginį mikroskopą dažnai naudoja kaip kokybės kontrolės instrumentą, tikrindami, ar dalyse nėra mikroskopinių defektų. Teismo medicinos laboratorijos naudoja šį instrumentą kulkų ir apvalkalų šaudymo modeliams nustatyti arba kaulų ir kitų medžiagų paviršiaus plotui analizuoti. Metalo liejyklos metalurginius optinius mikroskopus naudoja grūdų analizei ir gaminamų metalų struktūrai nustatyti. Mokslininkai naudoja mikroskopus metaliniams komponentams analizuoti ir identifikuoti.