纹影法的原理是利用纹影仪将光线通过气流扰动区后引起的不同方向的偏折光区分开来，并用纹影刀口挡掉部分偏折光，使扰动区折射率的变化呈现为底片上明暗变化的纹影图像。对气体而言，折射率通常是与密度成正比的，所以可以通过理想气体状态方程从测得的密度场数据获得所需的温度场数据。

纹影法测温技术是在光学仪器“刀口法”的基础上发展起来的，纹影法记录的是偏斜角度差，反映的是折射率的梯度（即折射率的一阶导数）。对折射率的骤变敏感度高，可以直接从所拍摄照片的对比度来反映温度或密度梯度。测量结果为传输路径上测量区域的平均温度。