位相差観察は、生体試料を生きたまま観察できる方法なので、細胞・生体組織などの観察において必要な方法とされています。

また、位相差観察では非常に小さな試料が観察でき、およそ1/1000λ程度の光路差があれば観察することが可能と言われています。

さらに、試料の向きによって、見え方が変わることもありませんので便利です。

いっぽうで、厚みのある試料や位相差が非常に大きな試料は位相差観察には向いておらず、位相差がおおきい試料は明暗が逆の像になるなどの可能性があります。