Die Schlifffläche einer metallographischen Probe muss vollkommen eben und poliert sein. Sie wird daher auf Spezialmaschinen mit waagerecht rotierenden Schleif- und Poliertellern mehrstufig geschliffen und poliert. Automatische Geräte arbeiten mit pneumatischen Probenandruck, der individuell auf einzelne Proben oder zentral auf einen Probenhalter aufgebracht werden kann, und verfügen über ein Dosiersystemen für Poliermittel.
Die Schliffpräparation unterteilt sich in folgende Hauptschritte:
1. Trennen
2. Einfassen
3. Schleifen
4. Polieren
5. Ätzen/Kontrastieren
Der zeitliche Aufwand beim Schleifen und Polieren lässt sich wesentlich reduzieren, wenn die Probenoberfläche bereits nach der Probenahme eine möglichst geringe Rauheit aufweist. Für das Trennen besonders geeignet ist die Nasstrennschleifmaschine, die Schnittflächen mit einer Rauheit von wenigen µm erzeugt.
Durch das Einbetten werden die Proben in eine einheitliche, handliche Form gebracht. Beim anschließenden Schleifen und Polieren bleiben die Schliffproben randscharf. Die Probenoberseite liegt genau planparallel zu der Unterseite, mit der die Probe später auf dem Mikroskoptisch aufgelegt wird. Außerdem können mehrere Proben gleichzeitig präpariert werden.
Die Schliffe werden entweder im polierten oder im geätzten Zustand unter dem Mikroskop untersucht (Gefügeuntersuchung). Das Ätzen, falls erforderlich, wird an den eingebetteten, polierten Proben vorgenommen, (Ätzen, Ätzmittel).