Microscopio polarizzatore è un altro tipo di microscopio composto. che può migliorare il contrasto e la qualità dell'immagine sul campione in cui altre tecniche come il contrasto di fase o il campo oscuro non sono altrettanto efficaci. Vengono utilizzati due filtri polarizzatori chiamati filtri "polarizzatore" e "analizzatore". Il polarizzatore è posizionato nel percorso della sorgente luminosa e l'analizzatore nel percorso ottico. I microscopi composti polarizzanti vengono utilizzati per esaminare le sostanze chimiche nell'industria farmaceutica e i petrologi e i geologi utilizzano i microscopi polarizzanti per esaminare i minerali e le sottili fette di roccia.