原理
假設照射一束光波于薄膜，由于折射率不同，光波會被薄膜的上界面與下界面分别反射，因相互幹涉而形成新的光波，這現象稱為薄膜幹涉。對于這現象的研究可以透露出關于薄膜表面的資訊，這包括薄膜的厚度、折射率。薄膜的商業用途很廣泛，例如，增透膜、鏡子、濾光器等等。現在考慮在另一種材料上的一層薄膜。這種情況下，薄膜的上下表面同時反射光線。總反射光是兩部分反射光的總和。由于光的波動性，兩個界面的反射光可能幹涉相長（強度增加）或幹涉相消（強度減小），這取決于它們的相位關系。相位關系取決于兩個反射光不同的光程，而光程取決于薄膜厚度，光學常數，和波長。
又光線由疏介質進入密介質被反射，光的相位會轉180度(i必須+1/2)，所以當光程差2nd = (i+1/2)λ時，兩組反射光幹涉相長；相反的，當光程差2nd = iλ時，兩組反射光相位相反，因而幹涉相消。 (d 是薄膜厚度，i 是整數，2 是因為下表面反射光穿過薄膜兩次）
由此可以看出，薄膜反射率随着1/波長（波長倒數）周期性地變化。較厚的薄膜在給定波長範圍内有較多的振蕩，而較薄的膜在給定波長範圍内有較少，常常不完整的振蕩。
光程差公式
薄膜幹涉中兩相幹光的光程差公式為 Δ=2ntcos(θt)±λ/2 式中n為薄膜的折射率；t為入射點的薄膜厚度；θt為薄膜内的折射角；±λ/2 是由于兩束相幹光在性質不同的兩個界面（一個是光疏-光密界面，另一是光密-光疏界面）上反射而引起的附加光程差。
範例
一個肥皂泡就是一個薄膜，但是它的表面厚度不均勻。而光是由紅色，綠色，和藍色光波組成的，不同的顔色就從表面上反射出來。
光是一種波，不同顔色的光波有不同的波長。當一個光波照到一個半透明的薄膜時，一部分光被上表面反射回去，另一部分被下表面反射回去，剩餘的光透射過去。
一道藍色光照到肥皂泡的表面。你可以看見，一部分光被上表面反射回去，另一部分被下表面反射回去，剩餘的光透射過去。在這個位置肥皂泡的厚度和波的長度相對應，這樣上下表面反射回去的光波非常完美的疊起來，形成非常強的藍色反射光。
假設紅色光照到肥皂泡的同一點，因為紅光的波長比較長，這樣上下表面反射回去的光沒有很好地疊在一起，它們相互減弱，無法形成很強的紅色反射。
然而當肥皂泡更厚一點時紅色光波就會疊在一起，藍色光波就會相互減弱，這個肥皂泡看上去是紅色的。
作用
暗紋對應不同的傾角，這種幹涉稱做等傾幹涉，等傾幹涉一般采用擴展光源，并通過透鏡觀察。
利用薄膜幹涉還可以制造增透膜。在照相機、放映機的透鏡表面上塗上一層透明薄膜，能夠減少光的反射，增加光的透射，這種薄膜叫做增透膜。平常在照相機鏡頭上有一層反射呈藍紫色的膜就是增透膜。
同理如果增加光的反射成為增反膜，用于汽車玻璃貼膜等。
可以用于檢測平面是否平整。
