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器件的制造是通過一系列精確控制的加工過程完成的。為了保證每一道工序都能正確進行，每一道工序都有多種測量和監測技術，其中光學測量因其非接觸、無損、無污染的特點而被廣泛應用。光學測量的一個重要內容是薄膜的特性——如厚度和光學特性。目前常用的光學測量技術按其原理可分為光吸收法、干涉監測法、偏振光分析法等。橢偏儀采用偏振光分析法（又稱橢偏法），是通過偏振光在材料表面反射后改變相應的偏振態來測量材料的光學性質。
橢偏儀根據測試原理的不同可分為消光型和光度型。一般可分為PCSA消光橢偏儀、旋轉偏振器橢偏儀、相位調制橢偏儀、橢偏儀、紅外橢偏儀、成像橢偏儀和廣義橢偏儀。它是一種用于檢測薄膜厚度、光學常數和材料微觀結構的光學測量裝置。因為它不與樣品接觸，不損壞樣品并且不需要真空，所以橢偏儀成為一種有吸引力的測量設備。
1、可以高精度測量非常薄的薄膜（1nm），比干涉法高1~2個數量級。
2、是一種無損測量。它不需要專門準備樣品或損壞樣品。它比稱量法和定量化學分析法等其他精密方法更簡單。
3、可同時測量薄膜的厚度、折射率和吸收率。因此，它可以用作分析工具。
4、對一些表面結構、表面過程和表面反應非常敏感，是研究表面物理的一種方法。
橢偏儀可以測量的材料包括半導體、電介質、聚合物、有機物、金屬和多層材料。涉及半導體、通訊、數據存儲、光學鍍膜、平板顯示、科研、生物、醫學等領域。
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