Do pomiaru współczynnika załamania służy refraktometr. Jest to przyrząd składający się z dwóch szklanych pryzmatów o dużym współczynniku załamania. Na dolny pryzmat nanosi się cienką warstwę cieczy. Po zamknięciu, tzn. złączeniu obydwu pryzmatów, kieruje się do ich wnętrza wiązkę światła, która padając na ciecz pod różnymi kątami, ulega odbiciu. Część promieni świetlnych ulega całkowitemu odbiciu na powierzchni cieczy, część zaś przechodzi dalej i przenika pryzmat pomiarowy.
Każdy refraktometr posiada pewien kąt graniczny. Promienie świetlne, które odbijają się pod kątem większym od granicznego, ulegają całkowitemu odbiciu. Patrząc w lunetkę refraktometru, obserwator widzi kąt graniczny jako granicę światłocienia. Pole w lunetce podzielone jest na dwie części- jasną i ciemną, a między nimi znajduje się ostra linia graniczna. Jeżeli do pomiaru wykorzystujemy światło odbite, w lunecie nie pojawia się ostra linia graniczna, tylko kolorowe zabarwienie pola widzenia. Jest to zjawisko dyspersji związane z rozszczepieniem światła. Polega ono właśnie na tym, że wiązka światła padająca na granicę ośrodków załamuje się pod różnymi kątami. Aby można było odczytać wynik pomiaru używa się kompensatora dyspersyjnego, który niweluje (kompensuje) dyspersję. Kręcąc pokrętłem kompensatora, ustawia się odpowiednią ostrość, a granicę światła ustawia się na przecięciu widocznego krzyża, odczytując wartość współczynnika załamania.
Mikroskop jest rodzajem przyrządu optycznego, za pomocą którego otrzymuje się powiększone obrazy obiektów. Dwie główne części mikroskopu to okular i obiektyw. Za pomocą obiektywu, ustawionego w pewnej odległości od przedmiotu oświetlanego wiązką światła odbitą od lustra, zostaje wytworzony obraz rzeczywisty, powiększony i odwrócony. Obraz ten zostaje następnie powiększony w okularze. Obie części czyli okular i obiektyw umieszczone są na końcach rury, która musi być pokryta czarną matową powłoką, żeby zapobiec dodatkowym niepożądanym odbiciom.
Za pomocą mikroskopu można zmierzyć w odpowiedni sposób współczynnik załamania światła. Pomiar sprowadza się do obserwacji górnej i dolnej powierzchni badanej płytki oraz do określania położenia obrazu dolnej powierzchni względem górnej. Można użyć do tego jednej płytki z dwoma rysami lub dwóch płytek z jedną rysą na każdej z nich. Najpierw mierzy się grubość płytek, np. śrubą mikrometryczną, następnie wykonuje się kilka pomiarów mikroskopem, aby zmierzyć grubość pozorną płytek. Do pomiaru współczynnika załamania potrzeba trzech wskazań- trzech pomiarów badanych płytek.
W tym celu należy położyć jedną płytkę na stoliku mikroskopu. Za pomocą pokrętła ustawia się najmniejsze pomniejszenie, a następnie nastawia się odpowiednią ostrość widzenia. Należy zanotować wskazania śruby mikrometrycznej mikroskopu. Następnie nakłada się kolejną płytkę na płytkę pierwszą, tak aby dwie rysy krzyżowały się i nastawia się ponownie odpowiednią ostrość widzenia pierwszej rysy (płytki dolnej), po czym ostrość widzenia rysy znajdującej się na płytce górnej.
Po zanotowaniu odpowiednich wskazań śruby mikrometrycznej, można wyznaczyć współczynnik załamania wykorzystując prawo Snelliusa, przy odpowiednim uwzględnieniu zmierzonych wielkości- grubości płytki- rzeczywistej oraz pozornej.