Polaryzacja jest zjawiskiem, któremu podlegają jedynie fale poprzeczne tj. fale, których kierunek drgań jest zawsze prostopadły do kierunku rozchodzenia się fali. Polaryzacja polega na uporządkowaniu kierunku drgań fali. Jeżeli wszystkie elementy fali drgają wzdłuż tej samej płaszczyzny, mówimy wówczas, że taka fala jest spolaryzowana całkowicie. W przypadku fali niespolaryzowanej drgania są ułożone w sposób przypadkowy i odbywają się we wszystkich możliwych płaszczyznach. Przypadkiem pośrednim jest polaryzacja częściowa, w przypadku której drgania nie są ani całkowicie przypadkowe, ani całkowicie uporządkowane.
Rys. Monika Pilch
Na rysunku przedstawiono trzy fale, które rozchodzą się z tą samą prędkością skierowaną prostopadle do płaszczyzny ekranu. Fala pierwsza jest całkowicie spolaryzowana, gdyż wyróżniony jest tylko jeden kierunek drgań. Fala druga ma polaryzację częściową – widać większe uporządkowanie w kierunku pionowym, aniżeli w kierunku poziomym. Ostatnia fala jest niespolaryzowana – nie można wyróżnić konkretnego kierunku drgań fali.
O ile zjawiska dyfrakcji i interferencji świadczą jedynie o falowej naturze światła, to zjawisko polaryzacji wskazuje na poprzeczny charakter drgań fali elektromagnetycznej. Światło pochodzące z naturalnych źródeł takich jak np. Słońce jest zawsze światłem niespolaryzowanym. Istnieją jednak zjawiska, które powodują częściowe lub całkowite uporządkowanie kierunku drgań pól: elektrycznego i magnetycznego, co wskazuje na poprzeczny charakter fali światła.