Инструменти који се користе у двоснопној микроскопији првенствено се користе за мерење храпавости површине. Такође се може користити за мерење дебљине провидних и провидних слојева, посебно анодизираних филмова на алуминијуму.
Инструмент ради тако што осветљава зрак под упадним углом од 45 степени на површину преклапања, а део зрака се рефлектује назад од површине преклапања. Други део продире у поклопац и одбија се од интерфејса поклопац-подлога. Две одвојене слике се могу видети из окулара микроскопа, при чему је растојање пропорционално дебљини преклапања, а растојање се може мерити подешавањем дугмета за контролу скале.
Ова метода се може користити само када се довољно светлости рефлектује назад на интерфејсу премаз-подлога да би се добила јасна слика у микроскопу.
За провидне или прозирне слојеве, као што су анодизирани филмови, метода је недеструктивна. Да би се измерила дебљина непрозирног покривног слоја, мора се уклонити мали комад покривног слоја, тако да се између површине покривног слоја и подлоге формира степеник који може да преломи светлосни сноп, па се апсолутна вредност може се измерити дебљина покривног слоја. У овом случају, метода је метода деструктивног испитивања.
Грешка мерења двозрачне микроскопије је обично мања од 10 процената.
