光波の振動ベクトルの振動方向が刻々には不規則であるが，時間平均では一様な光を自然光という。規則的な場合には，電場ベクトルの先端が描く軌跡によって楕円偏光，直線偏光，円偏光と呼ばれる。伝播方向と磁場の振動方向とで決まる面を偏光面という。散乱光の偏光の方向は入射光と散乱光を含む平面を基準に定義され，面内の成分（水平偏光），面に垂直な成分（垂直偏光）に分けて扱われる。