当黏贴在构件表面之双折射皮膜（参见birefringent coating）随构件因受外力而一起变形时，将有双折射效应产生，当偏极光（参见polarized light）射入受载构件表面之双折射皮膜时，经由具有良好反射性能的构件表面（或涂有反光层的表面）反射，再次通过双折射皮膜，即产生光程差，而可利用反射式偏极仪量测双折射皮膜的等差线（即等主应力条纹，参见 isochromatic fringe)和等倾线参数，然后经过分析计算，便可得到构件表面上的主应力大小和方向。反射式偏极仪之光路图可参见附图，一篇V型光路，另一篇正交型光路。