白光扫描干涉显微术可以测量大于的台阶或不连续表面的三维轮廓。在白光干涉中，两束相干光形成的干涉光强的表达式为：

式中和为两束相干光的光强；为与被测表面深度有关的位相；为条纹对比度，与位相及干涉光频谱成分有关。

如果干涉图像没有剪切并且干涉光频谱曲线是平滑的，与位相之间或与被测表面深度之间存在对应的关系。当分光镜到被测表面上某一点的距离等于分光镜到参考面的距离时，值最大且近似等于1；当距离之差超过干涉光相干长度时，值最小，等于0。

如果参加干涉的光束是宽带的且功率密度呈高斯分布，那么对比度与位相之间的关系曲线也呈高斯分布。由于在一定条件下条纹对比度与被测表面高度之间存在着一一对应的关系，因此如果通过某种方法测出，便可测出被测表面的三维形貌。

与相移干涉显微术相比，白光扫描干涉显微术具有大的垂直测量范围，仅受到扫描装置最大行程和显微物镜工作距离的限制。但另一方面的代价就是需要更长的测量时间，因为它需要处理大量的采样干涉图像。一般扫描速度只有几个微米/秒，更高的扫描速度可以通过使用亚Nyquist采样或是优化的采样实现，同时保证较高的垂直分辨力。