偏振分光棱镜由一对直角棱镜胶合而成。其中一块棱镜的斜面上镀有多层介质分光膜。当自然光或圆偏振光垂直入射面入射，出射光为两束线偏振光。透射光为P光，反射光为S光。当一线偏振光入射，透射光仍为P光，反射光为S光，但两出射光能量比受入射光偏振方向影响。偏振分光棱镜适用于宽带和一些常用激光波长。