明场显微镜对于许多透明生物标本通常只能提供低对比度图像，无法区分很多细节。 提高明场显微镜对比度的一种方法是使用选择性染色剂，但这种染色剂通常对活细胞有毒。 使用相差光学显微镜，无需染色就可以更大对比度观察各种类型生物标本的结构。 相差方法利用样本结构之间的光密度差异，使光与样本及其结构相互作用后发生相位变化。

徕卡显微镜为各种生命科学和法医学应用中的细胞或组织研究提供相差方法。 相差方法在某些材料科学和地球科学应用中也非常有用。