基本的な形状は、一般的なエリプソメーターの形状に似ています： 光源と偏光制御系は装置の二つある「アーム」の片方に取り付けられ、任意の入射角（Anguler of Incidence: AOI）でサンプルにプローブ光を照射する。プローブ光はサンプル表面で反射または透過し、もう片方の「アーム」に集められ、偏光解析と強度検出が行われる。両アームは、機械式高精度ゴニオメーターに取り付けられ、任意のAOIでサンプル測定可能にする。

イメージングエリプソメーターの特徴は、検出アームにイメージングコンポーネントを使用していることです（Fig.1）。サンプルと偏光アナライザーの間に設置された顕微鏡対物レンズによって、デジタル画像検出器（CMOSカメラのCCD）上にプローブ光が照射された試料表面の拡大像を造影する。この検出器は、通常のエリプソメーターのようにサンプルを観察するだけでなく、カメラの画素そのものがエリプソメーターの測定に使用される光検出器となります。