Instrumenti koji se koriste u dvosnopnoj mikroskopiji prvenstveno se koriste za mjerenje hrapavosti površine. Može se koristiti i za mjerenje debljine prozirnih i prozirnih slojeva, posebno anodiziranih filmova na aluminiju.
Instrument radi tako što osvjetljava zrak pod upadnim uglom od 45 stepeni na površinu preklapanja, a dio zraka se reflektira natrag od površine prekrivača. Drugi dio prodire u poklopac i reflektuje se nazad od interfejsa poklopac-podloga. Dvije odvojene slike mogu se vidjeti iz okulara mikroskopa, pri čemu je udaljenost proporcionalna debljini preklapanja, a udaljenost se može izmjeriti podešavanjem kontrolnog dugmeta skale.
Ova metoda se može koristiti samo kada se dovoljno svjetlosti reflektira natrag na sučelju premaz-podloga da bi se dobila jasna slika u mikroskopu.
Za prozirne ili prozirne slojeve, kao što su anodizirani filmovi, metoda je nedestruktivna. Da bi se izmjerila debljina neprozirnog pokrivnog sloja potrebno je ukloniti mali komad pokrivnog sloja, tako da se između površine pokrivnog sloja i podloge formira stepenik koji može prelomiti svjetlosni snop, pa se apsolutna vrijednost debljine pokrivnog sloja može se izmjeriti. U ovom slučaju, metoda je metoda destruktivnog ispitivanja.
Greška mjerenja dvosmjerne mikroskopije obično je manja od 10 posto.
