旋光仪首要机关为起偏器和检偏器两部分。起偏器俗称第一尼科尔棱镜，是使各向振动的可见光起偏振，它牢固在仪器的前端。检偏器用来测定偏振面的动弹角度，称为第二尼科尔棱镜，随刻度盘一路动弹。

　　对天然光，其光波在与光传布标的目的垂直的统统能够标的目的上振动，但当经由过程起偏的第一尼科尔棱镜以后，取得了只在一个标的目的上振动的立体偏振光。当两个尼科尔棱镜的偏听偏信振光全数能经由过程；当两个棱镜的主截面相互垂直时，则偏振光全数不能经由过程；当两个棱镜主截面夹角介于0～90（°）之间时，透过的光强将被削弱。

　　两个棱镜主截面相互垂直时视线是暗中的，但在棱镜中心放入一个装有旋光性物资的溶液的玻璃光管时，因溶液使偏振光扭转了一个角度，从视线中可见到必然的亮光，这时候如将检偏听偏信镜响应扭转一个角度，又能够使视线从头变暗，检偏镜扭转的角度就即是光的偏振面在经由过程溶液后的旋光角。如要顺时针标的目的扭转能力规复暗中称为右旋光性，反之称为左旋光性。

　　由于肉眼对辨别暗中的视线误差较大，为切确肯定旋光角，常接纳比拟方式，即三分视线法，在起偏镜后的中部装一狭长的石英片，其宽度约为视线的1/3，由于石英片也具备旋光性，以是在目镜中呈现三分视线。

　　在扭转响应的角度后，视线中3个区内明暗相称，三分视线消逝。鉴于肉眼对这类明暗相称的三分视线易于判定，能够精确测得被测溶液的旋光度。