偏振光干涉具體應用的例子有晶體雙折射率的測定，光測彈性力學與金屬、薄膜折射率的測定，橢圓偏振光的檢驗等。
利用幹涉現象可以檢測加工過程中工件表面的幾何形狀與設計要求之間的微小差異。
例如要加工一個平面，則可首先用精密工藝製造一個精度很高的平面玻璃板。使樣板的平面與待測件的表面接觸，於是此二表面間形成一層空氣薄膜。若待測表面確是很好的平面，則空氣膜到處等厚或者是規則的楔形。當光照射時，薄膜形成的干涉光強呈一片均勻或是平行、等間隔的直條紋。如果待測表面在某些局域偏離了平面，則此處的干涉光強與別處不同或者干涉條紋在該處呈現彎曲。從條紋變異的情況可以推知待測表面偏離平面的情況。
