偏振分光棱鏡由一對直角棱鏡膠合而成。其中一塊棱鏡的斜面上鍍有多層介質分光膜。當自然光或圓偏振光垂直入射面入射，出射光為兩束線偏振光。透射光為P光，反射光為S光。當一線偏振光入射，透射光仍為P光，反射光為S光，但兩出射光能量比受入射光偏振方向影響。偏振分光棱鏡適用于寬帶和一些常用激光波長。