事实上，光学显微镜在1590年的荷兰就已出现。1665年左右，Robert Hooke（1635—1703年）成为最早系统使用显微镜的人。接着，Antoni van Leeuwenhoek（1632—1723年）将显微镜改进后用于研究微生物学。Hooke和Leeuwenhoek被认为是最早发现细胞的人。Leeuwenhoek还是描述金属枝晶的第一人。然而，直到19世纪，显微镜大多用于生物学领域。而观察矿物、岩石和人造材料主要还是依靠肉眼、简单的物理和化学方法。在这样的条件下，人们只能观察到天然和人造材料的宏观结构，而它们的精细结构是无法观察到的。

1828年，William Nicol（1770—1851年）发明了Nicol棱镜。它是第一个获得平面偏振光的仪器，但并未立即用于岩石的系统研究。将显微镜用于矿物、岩石及人造材料微观结构的研究中，并迈出决定性一步的是英国业余科学家Henry Sorby（1826—1908年）。1857—1858年，Sorby首先用偏光显微镜研究了矿物、岩石薄片。这是矿物学和岩石学发展史上的一个转折点，并极大地推动了矿物学和岩石学的发展。后来，Sorby被公认为岩相学的先驱和奠基人。

然而，当时用来观察矿物、岩石的偏光显微镜属于透光显微镜，即可见光要穿过试样薄片才能成像。这种技术很难用来观察不透光材料，特别是金属和合金。1864年，Sorby将透光显微镜改造为反射光显微镜。反射光显微镜可以比较容易地用来观察不透光材料的抛光断面。随即，Sorby开始用改造后的反射光显微镜观察钢的抛光面。这样，Sorby又成为金相技术的创始人。随后，Sorby发表了许多对钢的观察结果。根据观察结果，他指出钢是由许多独立的小晶粒组成的。可是，由于当时印刷技术的原因，显微照片不能得到出版，而且大部分观察结果令人费解。因此，Sorby花了相当长的时间来消除人们对他的显微镜方法产生的怀疑。直到19世纪与20世纪之交，第一个研究者用Sorby的显微镜方法研究了相图，这种方法的真正价值才最终被人们接受。如今，Sorby的方法已成为金相实验室的使用标准。(www.daowen.com)

除了Sorby，在相平衡领域，另一位最杰出的学者要数Gibbs了。