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椭偏仪是一种研究检测薄膜厚度光学常数（复折射率或电解质的功能）的一种光学检测仪器。它在许多不同的领域得到应用，从半导体物理学，微电子学到生物学，从基础研究到工业应用。
椭偏是一个非常敏感的测量技术，并为薄膜计量提供无以伦比的能力。
作为光学技术，光谱椭偏是非破坏性和非接触性的。
在光的偏振变化分析上，反映一个样品，椭偏可以探测比探测光本身波长更薄的信息层，甚至是单一的原子层。
椭偏能探测复折射率或介电常数张量，这样来获得基本的物理参数从而与各种样品的属性相联系，包括形态、晶体质量、化学成分和导电性。
它通常应用于表征单层薄膜厚度或表征复杂堆叠不等的多层从几个埃或十分之一纳米到几微米，具有极高的精确度。
命名为“椭偏”是因为一般的偏振态为椭圆形，这种技术大约在一个世纪左右被了解，而现在有了很多应用标准。
然而他学科的研究人员对椭偏也越来越感兴趣了，例如生物学和医学。一些领域为这项技术带来新的挑战，比如对不稳定液体表面的测量还有显微成像的测量。

单波长光谱椭偏仪采用的单色光源，这通常是一种在可见光谱区间的激光，例如一个波长为632.8nm的HeNe激光。因此单波长椭偏仪也叫激光椭偏仪。激光椭偏仪的优点是激光束可以聚焦在一个小点上。此外，激光比宽带光源具有更高的功率，因此激光椭偏仪可用于成像技术（见下文）。然而每次测量实验输出被限为一组值Ψ and Δ。光谱椭偏仪（SE）采用宽带光源，它在红外线，可见光，紫外线光谱区涵盖了一定的光谱范围。通过它可在相应的光谱区获得介电函数张量的复折射率，从而获得更大量的基本物理性质。红外光谱椭偏仪（IRSE）可以探测晶格振动（声子）和自由载流子（等离子）的属性。光谱椭偏仪在近红外，可见光到紫外光谱区在透明或者低于带隙区研究折射率和电子性质。例如带至波段转换或激子。