金相分析的主要目的包括：
確定金屬材料的化學組成、合金成分、非金屬夾雜物等，這對於材料的鑑定、質量控制和品質評估非常重要。
觀察和描述材料的內部結構和晶體形貌，如顆粒、晶粒尺寸、晶界、相分布等，以了解材料的晶體結構和晶體取向。
檢測和評估材料中的缺陷，如裂紋、氣孔、夾雜物等，並通過觀察和測量缺陷的形態、數量、分布等特徵來評估材料的質量狀況、可靠性和使用壽命。
鑑定成品金屬材料和機器零件的內在質量是否符合有關標準和技術條件，判斷產品是否合格。
鑑定各種缺陷的分布狀況和性質，分析研究產生缺陷的原因和各種工藝因素對產品質量的影響，為改進工藝質量和各種試驗研究提供數據。
追蹤材料在加工、熱處理、腐蝕等過程中的組織變化，如晶粒長大、相變、晶粒定向改變等，從而指導材料加工工藝的最佳化和性能改善。
金相分析廣泛套用於材料科學、電子行業、金屬/塑膠/陶瓷製品業、汽車零部件及配件製造業等多個領域，是保證產品質量的重要手段。