光是一种电磁波，其中电场矢量和磁场矢量相互垂直，并且都垂直于波的传播方向。电场矢量的振动方向相对于传播方向的不对称性称为“偏振”。根据电场矢量的振动特性，光可分为“非偏振光”、“线偏振光”和“圆偏振光”。
· 线偏振光
当光波的电场矢量沿固定方向一致振动时，该光称为线偏振光。振动方向可以是垂直于传播方向的平面内的任何取向（例如，垂直、水平或对角线）。
图1 示意图
图2 示意图
线偏振光广泛应用于日常生活和工业中：液晶显示器（LCD）调制线偏振光以产生图像；早期的3D电影技术（例如线偏振3D）利用左右眼振动方向不同的线偏振光来产生立体视觉；在材料检测中，当线偏振光穿过受力材料时，会发生“光弹性效应”，从而可以根据偏振态的变化来分析应力分布。
· 非偏振光
非偏振光，也称为自然光，构成了日常生活中可见光的大部分，例如太阳光和白炽光。在非偏振光中，电场矢量的振动方向在垂直于传播方向的平面内随机分布，各个方向振幅相等。非偏振光可以想象为无数振动方向不同的线偏振光波的混沌组合，从而产生不断、不规则变化的复合振动方向。
图3 示意图
图4 示意图
· 圆偏振光
在圆偏振光中，电场矢量在垂直于传播方向的平面内均匀旋转，轨迹为圆形。根据旋转方向的不同，圆偏振光又分为“左旋圆偏振光”和“右旋圆偏振光”——面向传播方向观察，电场矢量顺时针旋转对应于右旋偏振，而逆时针旋转对应于左旋偏振。
圆偏振光可以通过两个振动方向相互垂直、振幅相等、相位差为π/2（90°）的线偏振光波叠加而产生。
图5 示意图
圆偏振光广泛应用于现代 3D 显示技术中。例如，在RealD和其他3D影院系统中，眼镜的左右镜片分别采用左旋和右旋圆偏振滤光片，允许每只眼睛接收不同的图像，并通过双眼视差产生立体效果。
· 线偏振和圆偏振的形成
偏振滤光片传输是产生线偏振和圆偏振的最常见方法。偏光片具有专门的光学结构，只允许振动方向与“偏光轴”平行的光通过，而吸收其他振动方向的光。当非偏振光通过偏振器时，它被转换成线偏振光。如果将两个偏振轴相互垂直的偏振片并排放置，在理想条件下，光线将被完全阻挡。
图6 示意图
当线偏振光垂直入射到四分之一波片上，其振动方向与波片的“光轴”成45°角时，波片将线偏振光分解为普通光（o光）和非常光（e光）。这两个分量穿过波片后，获得π/2的相位差，它们的叠加产生圆偏振光。
图7 示意图
线偏振光也可以通过其他方法产生，例如：
反射和折射：当自然光以特定角度（布儒斯特角）入射到两种介质（例如空气-玻璃）之间的界面时，反射光变为完全（或接近完全）线偏振，其振动方向垂直于入射平面，而折射光则变为部分偏振。
双折射晶体效应：某些晶体（例如方解石）表现出双折射。当自然光入射到这种晶体上时，它会分裂成两束振动方向相互垂直的线偏振光束（o光和e光）。通过适当的光学布置，可以隔离这些光束之一以获得线偏振光。