偏光應力儀是利用偏振干涉原理對玻璃內部應力和晶體雙折射效應進行檢測的儀器。由于儀器備有靈敏色片，采用1/4波片補償法，本儀器不僅能對玻璃內應力進行定性或半定量測量，而且能準確測量玻璃內應力。
光線經過偏振片后變成圓偏振光，放置應力的試樣在雙折射慢軸上產生光程差，射出的光變?yōu)闄E圓偏振光，通過旋轉檢偏鏡測量偏振光受應力影響的角度，從而計算出試樣應力大小和慢軸方向。全自動偏光應力儀在一次測量過程中提取預定角度圖像，能夠同時獲得所有區(qū)域的應力大小和慢軸方向，同時輸出三維應力分布。其使用方法如下：
1、取下靈敏色片，將四分之一波片置入視場，調整偏光應力計的零點，使其呈現暗場。
2、將試樣放入視場，由口部觀察底部，此時視場中會出現一個暗十字，當試樣應力較小時，暗十字就會變得模糊。
3、旋轉檢偏鏡，將暗十字分成兩個方向相反的圓弧，當暗區(qū)向外移動時，圓弧的凹面會呈現藍灰色，而凸面則會出現褐色。當測量一個選定點的應力值時，旋轉檢偏鏡直到藍灰色剛好被褐色取代為止。
4、將供試品繞軸線旋轉，找出較大應力點，轉動檢偏鏡直至藍灰色被褐色取代。
5、記錄檢偏鏡此時的旋轉角度，測量該點的厚度。
