Çift ışınlı mikroskopide kullanılan aletler öncelikle yüzey pürüzlülüğünü ölçmek için kullanılır. Ayrıca, şeffaf ve yarı saydam kaplamaların, özellikle alüminyum üzerindeki anodize filmlerin kalınlığını ölçmek için de kullanılabilir.
Alet, kaplamanın yüzeyine 45 derecelik bir geliş açısıyla bir ışını aydınlatarak çalışır ve ışının bir kısmı, kaplamanın yüzeyinden geri yansıtılır. Başka bir parça kapağa nüfuz eder ve örtü-substrat arayüzünden geri yansır. Mikroskop göz merceğinden iki ayrı görüntü görülebilir, mesafe kaplamanın kalınlığı ile orantılıdır ve mesafe, ölçek kontrol düğmesi ayarlanarak ölçülebilir.
Bu yöntem yalnızca, mikroskopta net bir görüntü elde etmek için kaplama-substrat arayüzünde yeterli ışık geri yansıtıldığında kullanılabilir.
Eloksallı filmler gibi saydam veya yarı saydam kaplamalar için yöntem tahribatsızdır. Opak örtü tabakasının kalınlığını ölçmek için örtü tabakasından küçük bir parçanın çıkarılması gerekir, böylece örtü tabakasının yüzeyi ile alt tabaka arasında ışık huzmesini kırabilecek bir basamak oluşur, böylece mutlak değer örtü tabakasının kalınlığı ölçülebilir. Bu durumda, yöntem yıkıcı bir test yöntemidir.
İki ışınlı mikroskopinin ölçüm hatası genellikle yüzde 10'dan azdır.
