ابزارهای مورد استفاده در میکروسکوپ پرتو دوگانه در درجه اول برای اندازه گیری زبری سطح استفاده می شوند. همچنین می توان از آن برای اندازه گیری ضخامت روکش های شفاف و نیمه شفاف، به ویژه فیلم های آنودایز شده روی آلومینیوم استفاده کرد.
این ابزار با روشن کردن یک پرتو با زاویه برخورد 45 درجه بر روی سطح روکش کار می کند و بخشی از پرتو از سطح روکش منعکس می شود. بخش دیگری به پوشش نفوذ می کند و از رابط پوشش- بستر منعکس می شود. دو تصویر مجزا از چشمی میکروسکوپ قابل مشاهده است که فاصله آن متناسب با ضخامت پوشش است و فاصله را می توان با تنظیم دکمه کنترل مقیاس اندازه گیری کرد.
این روش تنها زمانی می تواند مورد استفاده قرار گیرد که نور کافی در سطح مشترک پوشش- بستر بازتابیده شود تا تصویری واضح در میکروسکوپ به دست آید.
برای پوشش های شفاف یا نیمه شفاف، مانند فیلم های آنودایز، این روش غیرمخرب است. برای اندازه گیری ضخامت لایه پوششی مات باید یک قطعه کوچک از لایه پوششی برداشته شود، به طوری که پله ای که بتواند پرتو نور را شکست دهد بین سطح لایه پوششی و زیرلایه تشکیل شود، بنابراین قدر مطلق است. ضخامت لایه پوشش را می توان اندازه گیری کرد. در این مورد، روش یک روش آزمایش مخرب است.
خطای اندازه گیری میکروسکوپ دو پرتو معمولاً کمتر از 10 درصد است.
