它主要是通过显微镜观察药材的内部组织结构、细胞形态和内含物的特征来鉴别药材的真伪、纯度甚至质量。同时，一些成分在组织中的分布也可以通过微量化学的方法来确定。
对指导药材的鉴别、采集、加工和贮藏具有参考价值。显微鉴别对于性质难以鉴别的药材、性质相近的多源药材或切碎、粉末状态的药材、粉末制成的中药方剂制剂尤为重要。
(1)药材的显微鉴定
根据观察的对象和目的，可以制作不同的切片，如水平和垂直切片、表面切片、游离组织切片、花粉切片、花粉粒和孢子切片等。配合各种组织、细胞或后体的渗透剂、染料、发色剂，实现药材的有效鉴别。比如大簇的大黄，
甘草的晶鞘纤维、黄连的黄石细胞、人参的树脂道、何首乌和牛膝的异常结构、人参华山木材中的韧皮部、贝母的淀粉颗粒、麻黄的气孔、松花粉的花粉粒、
金银花的毛和绒是独一无二的；四科大青叶可通过叶片表面的气孔、绒毛和结晶来区分。
由于扫描电镜的应用，进一步提高了显微鉴定的水平，可以直接观察药材的表面或断面，而无需切片染色，获得细微的三维结构特征。如党参、何首乌、鸡血藤的导管，石斛的叶鞘，
白头翁的叶柄基部(白毛)和红花、金银花、洋金花的花粉粒的超微结构都提供了新的显微鉴定依据。
(2)中药方剂制剂的显微鉴定
中成药大多直接以粉末形式使用，往往由几种、几十种甚至几十种粉末药材组成，素有“丸、散、锭、丹、仙难辨”之称。但是，通过掌握各组分的组织粉末特征，完全可以通过显微镜来鉴别中成药。
如20世纪50年代，许等人首先对“南京”进行显微鉴定，成功检出麝香、蟾酥、天麻、麻黄、苍术、甘草、丁香、大黄、雄黄、朱砂。其他如六味地黄丸、十全大补九丸、海马补肾丸、石斛夜丸的鉴别，
特别是《中华人民共和国药典》 (1995年版)收集到的最大复方“再造丸”，由58种草药、动物药和矿物药组成，每种成分对应的细胞组织特征都可以一一检测出来。显微鉴定用于中成药的鉴定，
这仍然是一种有效的方法。
