电矢量的振动只限于某一确定平面内的光叫做平面偏振光。由于平面偏振光的电矢量在与传播方向垂直的平面上的投影为一条直线.故又叫作线偏振光。为简单起见,用图1表示平面偏振光,用其中图1(a)表示电矢量垂直于图面的平面偏振光,图1(b)表示电矢量在图面内的平面偏振光。电矢量和光的传播方向所构成的平面叫作偏振光的振动面。在图1(a)中的振动面垂直于图面,在图1(b)中的振动面平行于图画。
光波是横波,具有偏振性,然而通常光源发出的光却不能直接显示偏振现象。这是因为通常所用的光源包含为数众多的原子和分子,每个原子和分子都是一个独立的光源。虽然每一个原子或分子每一次发射所发出的光波都是偏振的,它们的电振动都有确定的方向。但是由于普通的光源中各个原子或分子的发光都是各自独立的,它们发出的光的振动在各个方向上都有,不存在某个优先的振动方向。因此,当对着光的传播方向看去时,任何方向上振动的强度都相等,并不显示偏振性。这种光叫作自然光。
在自然光中,对任何取向的电矢量E,都可分解为相互垂直的两个方向(例如x方向和y方向)上的分量,所有取向的电矢量分解在这两个方向上的时间平均值必相等。也就是说,自然光可以用强度相等,振动方向互相垂直的两个平面偏振光来表示。但是必须注意,由于自然光中各电矢量之间无固定的相位关系,因而其中任何两个取向不同的电矢量不能合成为一个单独的矢量。
此外,有的光,在垂直于光的传播方向的平面内,各个方向的光振动都有,但它们的振幅不相等,其电矢量在某一确定的方向上最强,但在和它成正交的方向上为最弱,这种光叫作部分偏振光。这种部分偏振光用数目不等的点子和短线表示。