偏振片的製作原理主要基於材料的二向色性和分子結構。
偏振片通常由具有高度各向同性的材料製成，如聚合物或硬質玻璃，在製作過程中，這些材料會經過拉伸或壓延處理，從而在其內部形成有序的鏈狀結構，使得分子長軸方向優先排列。這種特殊的分子結構和物理性質為光的分離和調節提供了基礎。
以二向色性材料聚乙烯醇薄膜為例，它會浸染具有強烈二向色性的碘，經過硼酸水溶液還原穩定化處理後，再進行單向拉伸4~5倍，這樣碘分子就會整齊地吸附在薄膜上，形成具有起偏或檢偏性能的偏振片。
此外，偏振片的基本構成是由一些有機化合物或合成樹脂構成的膜片，這些膜片中具有一定方向的晶體分子，能夠擺動並吸收沿著某一方向振動的光線，只允許另一方向的光線通過。