显微硬度在金相研究中的应用，有以下几个方面：
（1）金属材料、合金想的研究。显微硬度广泛用于测定金属及合金中各组成的硬度，剖析其对合金性能的贡献，为合金的正确设计提供依据。
如对各类碳化物显微硬度的研究，为制造优良的硬质合金获得了有效成果。借助合金中各组成相的显微硬度，分析在合金强化中起主要作用的结构组分，因此，显微硬度又是配合研究多相合金中各组分对强化影响的重要手段。
（2）金属表面层性能的研究：
1）扩散层性能的研究：如渗碳层、氮化层、金属扩散层等。
2）表面加工硬化层性能的研究：如金属表层受机械加工、热加工的影响；切削加工对表面硬度的影响等。
3）晶粒内部不均匀性的研究。由于显微硬度对化学成分不均匀的相具有较敏感的鉴定能力，故常用于研究分析晶粒内部的不均匀性。如通过合金中固液体枝晶偏析的测定，得到晶粒不均匀度与成分、状态之间的关系，进而为控制、消除偏析提供数据。
4）极细薄金属制成品硬度的测量。如薄片、细丝和粉末等的硬度测量。
其他方面的应用。研究晶界的本质，金属材料受原子能辐射后的影响等。