Jedynym obserwowalnym efektem mikrosoczewkowania grawitacyjnego jest pojaśnienie, a następnie pociemnienie soczewkowanego źródła. Skala czasowa takiego zjawiska mikrosoczewkowania zawiera się w przedziale od godzin do kilkuset dni i trwa tyle ile względne ułożenie źródła, soczewki i obserwatora na jednej linii. Mikrosoczewkowanie grawitacyjne jest czułe zarówno na jasne, jak i ciemne (np. zbudowane z ciemnej materii) zwarte obiekty soczewkujące. Obecnie jest ono używane do poszukiwań pozasłonecznych układów planetarnych, ciemnej materii oraz badania profili temperaturowych dysków akrecyjnych w soczewkowanych kwazarach.
Obserwacje Zjawisko mikrosoczewkowania obserwuje się najczęściej dla gwiazd znajdujących się w centrum Drogi Mlecznej oraz w zgrubieniu centralnym i poprzeczce. Obserwacje prowadzone są także w kierunku Obłoków Magellana oraz Galaktyki Andromedy, i mają na celu odpowiedzieć na pytanie, czy ciemna materia w halo Drogi Mlecznej jest w postaci zwartych obiektów tzw. MACHO, które mogłyby soczewkować gwiazdy w Obłokach Magellana i Galaktyce Andromedy. Galaktyki, w tym także Droga Mleczna, zanurzone są w sferycznych halo ciemnej materii, której jest aż dziesięciokrotnie więcej niż zwyczajnej materii barionowej.