包括吸收型偏振膜和偏振分光膜。光学偏振膜的主要工作参数包括带宽、角谱范围和消光比。宽工作波段、大角谱范围、高消光比，特别是高反射消光比的光学偏振膜在显示技术领域，特别是液晶显示系统、显微技术、虚拟现实等领域有着重要的应用价值。

利用材料对于其中不需要的偏振态的选择性吸收而获得所需偏振态的透射光或反射光。最常见的吸收型偏振膜为人造偏振片，它是将有机晶体含碘聚乙烯醇（PVA）或硫酸碘奎宁高温下沿某方向拉伸后形成的膜片。由于拉伸后分子沿拉伸方向规则排列，导致膜片分子对于入射光中平行于分子拉伸方向的振动电场有较大的吸收率，从而使该方向偏振分量几乎被吸收，与之垂直的偏振分量能够透过该人造偏振片。人造偏振片具有耐久性及制造价格便宜等优点而被广泛应用于光学系统中，但其对于一半能量的吸收会导致光学系统发热等现象。另一种典型的吸收型偏振膜是金属线栅型滤光片，由规则排列的微纳米尺寸的金属线阵列所组成，当入射光垂直进入金属线栅平面时，入射光中电场方向平行于线栅排列方向的那部分能量将会被反射和吸收，而电场方向垂直于线栅排列方向的光能量将会被透过。由于平行排列的金属线栅之间的间距以及线栅宽度均需小于入射光的波长，因此这类偏振器件在微波和红外波段得到应用。但由于制作适合可见光的小尺寸的金属线栅难度非常大，又限制了其在可见光波段的应用。

通过透射和反射的方式，将非偏振的入射光分成偏振态相互垂直的两种线偏振光的薄膜器件。由具有特定有效折射率的光学介质膜堆沉积于平板玻璃衬底或立方玻璃棱镜的对角面而形成。偏振分光膜主要包括双折射多层膜与迈克尼尔型偏振片两种。

①双折射多层膜，将两种拉伸高分子双折射材料交叠组成多层膜堆后形成的薄膜器件。这两种双折射材料经过拉伸后，表现出膜堆里所有层对一种偏振态具有相同的折射率，因而此方向的偏振光（P偏振）将会全部透过，对另一种偏振态交叠层材料的折射率是不同的，因而该方向偏振光（S偏振）将会被全部或部分反射，双折射多层膜能够实现垂直入射条件下的偏振分束，且角度效应较小。

②迈克尔型偏振片，基于利用布儒斯特角以及薄膜干涉的原理达到偏折区分不同偏振态目的的薄膜器件。将两种折射率材料交叠组成的多层膜堆嵌入到两个玻璃棱镜的对角面，通过选择合理的玻璃折射率以及光学薄膜的高低折射率，并控制各层薄膜的厚度，使入射光在每一层薄膜界面处均满足布儒斯特角条件，各层薄膜间的S偏振反射光为干涉极大，使器件获得较高的偏振度。