偏光应力仪的工作原理是基于应力双折射检测，即：玻璃是各向同性体，各方向的折射率相同。如果玻璃中存在应力，各向同性的性质会受到破坏，引起折射率的变化，两个主应力方向的折射率不再相同，会出现双折射现象。
双折射导致材料产生光学相位延迟，其相位延迟值与应力值的关系由下式确定：C为应力光学常数，它是物性常数，仅与玻璃品种有关。只要能测量出相位延迟值，就可以知道材料的内部应力。并且，绝大多数偏光应力仪给出的量值就是相位延迟值。
偏光应力仪的注意事项：
1、仪器中各光学件表面不得用手摸，如有尘土可用毛刷轻轻拂去；
2、根据需要可调节检偏镜与起偏镜之间距离。调好后应用锁紧螺母锁紧；
3、试验结束后需切断电源，仪器长时间不使用时，应做好保养工作；
4、禁止非试验人员或对仪器不了解的人员操作；
5、不同试样的测量请参照相应标准进行；
6、试验机在操作使用时，避免产生剧烈震动而影响试验机的精度；
7、为了保护人身安全，试验机应妥善接地。
