Волновые пластины изготавливаются из материалов, обладающих двулучепреломлением. Скорости необычных и обычных лучей через двулучепреломляющий материал изменяются обратно пропорционально их показателям преломления. Эта разница в скоростях приводит к разнице фаз при рекомбинации двух лучей. При любой конкретной длине волны разность фаз определяется толщиной замедлителя (волновой пластины).

Половинная (λ/2) волновая пластина. Линейно поляризованный луч, падающий на полуволновую пластину из кварцевого кристалла, выходит как линейно поляризованный луч, но повернутый так, что его угол к оптической оси вдвое больше угла падающего луча. Поэтому полуволновые пластины можно использовать в качестве непрерывно регулируемых поляризационных ротаторов. Такие волновые пластины используются для поворота плоскости поляризации, а также для электрооптической модуляции и в качестве делителя луча с переменным отношением при использовании в сочетании с поляризационным кубом.

Четвертьволновая пластина (λ/4) - тонкопленочный компенсатор. Если угол между вектором электрического поля линейно поляризованного падающего луча и основной плоскостью замедлителя четвертьволновой пластины составляет 45°, то возникающий луч является циркулярно поляризованным. При двойном прохождении четвертьволновой пластины, например, при зеркальном отражении, она действует как полуволновая пластина и поворачивает плоскость поляризации на определенный угол. Четвертьволновые пластины используются для создания круговой поляризации из линейной или наоборот, а также для эллипсометрии, оптической накачки, подавления нежелательных отражений и оптической изоляции.

Волновые пластины нулевого порядка обычно предпочтительнее, поскольку они наименее чувствительны к изменениям длины волны, угла падения и температуры.