普通光学显微镜至少需要两个附加组件才能实现偏光显微镜观察。要检测双折射性，必须使用线偏振光照明。因此，必须在显微镜的光束路径中插入两个偏振滤光片。通过起偏器产生偏振光来照射试样，第二个偏振滤光片（称为检偏器）将检测到的光限制为折射光。

偏振滤光片必须互成 90° 角，才能达到所谓的 "全黑位置"。当偏振滤光片设置在这个位置时，没有光线会进入相机或目镜，图像将是暗的。设置为“全黑”是偏光显微镜的一个重要步骤，因为它可以确保只有因试样而导致偏振面发生变化的光线才是可见的。