偏光顯微鏡有自然光和平面偏振光、偏振片。

一個實際光源發出的光波是由大量原子(或分子、離子)輻射出來的電磁波的疊加。光的電磁理論和實踐都證明，偏光顯微鏡作為發光的原子，光源中某原子停止發光并經歷一段間歇時間獲得足夠的能量以后，又能重新發光，并和前面一樣仍然發出乎面偏振光。但是這兩次的發光，振動面的方位一般說來是不同的。光源中每一個原子就是這樣地時停時發，發發停停。偏光顯微鏡一個實際光源是由億萬個這樣的原子組成抵它們的發光或前或后，參差不齊，瞬息何止萬變地發出振動面方位各不相同的平面偏振光。在自然界自然光示意圖里，一般的光源如太陽、電燈、碳弧等都是發出具右切振動方位的大量的平面偏振光的混合光。在波面J上看來，光矢z的振動在各個方向是對稱的，這些振動方向是同時存在的或迅速地而無規則地互相代替的，這種光我們稱為自然光(或天然光)。自然光中不同方向的振動之間沒有一定的位相差，它們在統計上對于光線是對稱的。規定的點或短線符號表示平面偏振光。

從自然光到平面偏振光的方法很多。對偏光顯微鏡來說，目前Z常用的是利用人造偏振片，簡稱偏振片。利用人造偏平面偏振光的符號片從自然光小得到平面偏振光的方氏。當一束自然光通過偏振片時，凡與偏振片上偏振軸方向(或稱透光方向)乎行的光振動，能幾乎不被吸收地通過，而與偏振軸方向相正交的光振動，則顯著地被吸收掉。