Elipsometrija yra optinis metodas, skirtas matuoti ypač plonų medžiagų plėvelių arba sluoksnių storį ir optines savybes. Išmatuojamos savybės yra lūžio rodiklis, arba kiek šviesos sulenkta, ir šviesos sugerties lygis, vadinamas sugerties koeficientu. Elipsometras yra prietaisas, naudojamas šiems matavimams atlikti.
Elipsometrai veikia apšviečiant tiksliai apibrėžtą šviesos šaltinį ant medžiagos ir fiksuojant atspindį. Šiuolaikiniuose elipsometruose kaip šaltinis naudojami lazeriai, paprastai helio-neoniniai lazeriai. Elipsometro spindulys pirmiausia praeina per poliarizatorių, kad galėtų praeiti tik žinoma kryptimi orientuota šviesa. Tada jis praeina per įrenginį, vadinamą kompensatoriumi, kuris elipsiškai poliarizuoja šviesos spindulį. Tada likusi šviesa atšokama nuo tiriamos medžiagos.
Analizė priklauso nuo Snell dėsnio; kai šviesos spindulys atsitrenkia į medžiagą, kai kurie iš karto atsispindės, o kai kurie praeis į tolimą medžiagos pusę prieš atspindėdami. Išmatavus skirtumą tarp dviejų atspindžių, galima nustatyti prietaiso storį. Atsispindėjusios šviesos poliarizacija taip pat pasikeičia; šis pokytis naudojamas lūžio rodikliui ir sugerties koeficientui apskaičiuoti.
Kad elipsometras veiktų tinkamai, tiriama medžiaga turi atitikti tam tikras fizines savybes. Mėginys turi būti sudarytas iš nedidelio skaičiaus aiškiai apibrėžtų sluoksnių. Sluoksniai turi būti optiškai vienalyčiai, visomis kryptimis vienodos molekulinės struktūros ir atspindėti didelius šviesos kiekius. Jei kuris nors iš šių reikalavimų bus pažeistas, standartinės procedūros neveiks.
Elipsometrai yra ypač jautrūs prietaisai, galintys išmatuoti vieno atomo plonumo sluoksnius. Jie plačiai naudojami puslaidininkių gamyboje, kur vienas ant kito chemiškai auginami vienas po kito einantys medžiagos sluoksniai.
Elipsometrija yra neardomoji; elipsometru matuojamai medžiagai procesas nedaro neigiamos įtakos. Dėl šios savybės elipsometrai vis dažniau naudojami biologijos moksluose. Biologinės medžiagos yra daug mažiau vienodos nei pagamintos medžiagos ir paprastai neturi fizinių savybių, būtinų tradicinei elipsometrijai. Su tokiomis medžiagomis buvo sukurti nauji metodai, pavyzdžiui, naudojant kelis skirtingais kampais išdėstytus elipsometrus.