有些晶体(典型例子是电气石)对于o光和e光的吸收有着显著的不同，这种特性称为二向色性。当自然光入射到一毫米厚的电气石晶体上时，晶体内产生的o光全部被晶体吸收，只有e光能透过晶体。偏振片就是利用这种二向色性产生线偏振光的，用天然的二向色性晶体作为偏振片，其数量和大小都很有限。通常都采用人造偏振片，人造偏振片是将具有显著二向色性的有机化合物多晶碘化硫酸奎宁沉淀在聚氯乙烯薄膜上，然后把薄膜向一定方向拉伸，则上述多晶体便会在拉伸方向上整齐地排列起来，表现出强烈的二向色性，把这薄膜夹在透明的塑料片或玻璃片之间，便成为偏振片。
自然光通过偏振片后变为线偏振光。这是因为在偏振片中存在着一个特殊的方向，偏振片只允许入射光中与上述特殊方向一致的光矢量分量透过，而与上述特殊方向垂直的光矢量分量被吸收，这个特殊方向称偏振光化方向(图3-5中用“↕”表示)。
图3-5 自然光的偏振
图3-6 马吕斯定律
现在研究一束强度为I0的线偏振光入射偏振片的情况，设线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向的夹角为θ，如图3-6所示，图中OA表示线偏振光的振动方向，振幅为E0，OB表示偏振片的偏振化方向，将E0分解为平行于偏振化方向的分量E0cosθ和垂直于偏振化方向的分量E0sinθ，显然只有E0cosθ分量能透出偏振片，因而透出偏振片的光强为(www.xing528.com)
上式是马吕斯于1809年从实验中发现的，称马吕斯定律。
图3-7中，P1和P2是两个偏振片，如将第一个偏振片固定，让第二个偏振片以光的传播方向为轴转动，就会发现透射光的光强随着P2的转动而改变。如果开始时θ=0，则透射光的光强随着P2的转动将经历由最亮到最暗，再由最暗到最亮这样的变化过程。在这里第一个偏振片是起偏器，它把自然光转换成线偏振光。第二个偏振片P2是用来检查P1所产生的线偏振光的，是检偏器。必须指出，凡是能作为起偏器的任何元件，都一定能作为检偏器。在后面的尼科耳棱镜等偏振器件中也能证明这一点。
图3-7 检偏
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