Kaksisädemikroskopiassa käytettäviä laitteita käytetään ensisijaisesti pinnan karheuden mittaamiseen. Sitä voidaan käyttää myös läpinäkyvien ja läpikuultavien päällysteiden, erityisesti alumiinin anodisoitujen kalvojen, paksuuden mittaamiseen.
Instrumentti toimii valaisemalla säteen 45 asteen tulokulmassa peiton pinnalle ja osa säteestä heijastuu takaisin peitteen pinnalta. Toinen osa tunkeutuu kannen läpi ja heijastuu takaisin kannen ja alustan rajapinnasta. Mikroskoopin okulaarista näkyy kaksi erillistä kuvaa, joiden etäisyys on verrannollinen peitteen paksuuteen, ja etäisyyttä voidaan mitata säätämällä asteikon säätönuppia.
Tätä menetelmää voidaan käyttää vain, kun tarpeeksi valoa heijastuu takaisin pinnoitteen ja alustan rajapinnasta selkeän kuvan saamiseksi mikroskoopissa.
Läpinäkyville tai läpikuultaville peittokerroille, kuten anodisoiduille kalvoille, menetelmä on tuhoamaton. Läpinäkymättömän peitekerroksen paksuuden mittaamiseksi on pieni pala peitekerrosta poistettava siten, että peitekerroksen pinnan ja alustan väliin muodostuu valonsäteen taittava askel, joten itseisarvo Päällyskerroksen paksuus voidaan mitata. Tässä tapauksessa menetelmä on tuhoava testausmenetelmä.
Kaksisädemikroskopian mittausvirhe on yleensä alle 10 prosenttia.
