椭偏仪测量膜厚原理是一种用于检测薄膜厚度，光学常数和材料微观结构的光学测量仪器。由于其高测量精度，它适用于超薄膜，不接触样品，不会损坏样品而不需要真空，使椭偏仪成为一种极具吸引力的测量仪器。
不同的硬件配置用于光谱椭偏仪的测量，但每种配置必须产生已知偏振的光束。测量被测样品反射的光的偏振态。这要求仪器量化极化状态的变化量ρ。
一些仪器测量ρ作为偏振器（称为起偏器），其通过旋转确定初始偏振态。第二固定位置偏振器（称为检偏器）用于测量输出光束的偏振。其他仪器是固定起偏器和检偏器，，并且偏振光的状态在中间部分被调制，例如使用声光晶体等，以最终获得输出光束的偏振状态。这些不同配置的最终结果被测量为波长和入射角的复函数ρ。
