当一束平行光入射到厚度均匀变化的薄膜上，经薄膜上、下两个表面反射的两个光束具有一个由薄膜厚度决定的光程差（相位差），当这个光程差为入射光半波长的偶数倍时为相长干涉，奇数倍时则为相消干涉。在薄膜厚度相同的地方形成同一条干涉条纹，称之为等厚干涉。 

等厚干涉现象可以在微米尺度上检测加工过程中工件表面几何形状所存在的瑕疵。例如，在加工一个工件平面时，首先制造一个精度很高的平面（样板）。然后使样板平面与待测工件的表面相接触，此时两表面间便形成一层空气薄膜。若待测表面是很好的平面，当光照射时，空气薄膜形成的干涉光强呈一片均匀；若待测表面局部存在瑕疵，则此处的干涉光强与别处不同形成明暗变化的花样，从而判定待测表面偏离平面的情况。