自然界的光大部分经过大气散射、折射和反射等过程,因此多为部分偏振光。偏振是光的一个重要信息,偏振探测可以把信息量从三维(光强、光谱和空间)扩充到七维(光强、光谱、空间、偏振度、偏振方位角、偏振椭率和旋转的方向)。任何目标在反射和发射电磁辐射的过程中都会表现出由它们自身特性(例如粗糙度、空隙度、含水量、构成材料的理化特性等)和光学基本定律(例如菲涅耳公式)所决定的偏振特性。