布魯斯特角顯微鏡主要用來觀測液相表面或者液相內(nèi)部界面高分子層的形貌、狀態(tài)和變化，具有好的圖像質量和分辨率，是一種用于在線控制和觀察形態(tài)膜參數(shù)的理想方式，能夠在氣液界面上對Langmuir單分子層或吸附膜進行可視化觀察。

布魯斯特角顯微鏡利用了光的偏振特性。當自然光在兩種各向同性介電質的分界面上反射和折射時，光的偏振狀態(tài)會改變。在反射光中，垂直入射面的光振動要多于平行振動，反射光的偏振化程度與入射角有關。當入射角等于布魯斯特角時，反射光就成為只有垂直于入射面的線偏振光，且此時反射光的強度為零。如果在界面上存在單分子膜，就會形成一個新的折射率的界面，此時原有的布魯斯特角將不再對應于這個新界面的布魯斯特角，反射光強度不再為零。通過接收反射光的信息，即可觀察到單分子膜表面的形貌。