Michelsonov interferometar je uređaj koji dijeli snop svjetlosti, odbija dvije zrake od zasebnih zrcala i rekombinira ih s različitih putova. Unutar instrumenta, pokretno zrcalo mijenja putanju jednog snopa. Kada se dvije svjetlosne zrake ponovno spoje, one interferiraju jedna s drugom; uključen je detektor za mjerenje promjena intenziteta. Stvoreni uzorci korišteni su za proučavanje valnih svojstava svjetlosti, pa se ovi principi mogu primijeniti na druga mjerenja. Mnogi dvosmjerni interferometri temelje se na Michelsonovom interferometru, koji je izumio Albert Abraham Michelson ranih 1890-ih.
Osnovna struktura Michelsonovog interferometra sastoji se od dva zrcala koja su okomita jedno na drugo, i razdjelnika snopa postavljenog pod kutom od 45° na svako zrcalo. Jedno zrcalo se može okrenuti na jednu ili drugu stranu. Kada svjetlost uđe u uređaj, ona pogađa razdjelnik snopa koji reflektira dio svjetla, a drugi dio prenosi. Svaka zraka pogađa zasebno zrcalo. Kada se reflektiraju unatrag, promjene položaja jednog zrcala mijenjaju putanju jedne zrake kako bi se promijenio učinak interferencije.
Intenzitet zraka se tada može izmjeriti grafičkim prikazom intenziteta u odnosu na razliku putanje, na grafikonu koji se naziva interferogram. Ovaj rani oblik interferometra korišten je u razvoju instrumenata koji mogu mjeriti zračenje u određenim rasponima u svjetlosnom spektru. Fourierova transformacijska spektroskopija temelji se na Michelsonovom interferometru, koji je u stanju stvoriti sliku svih valnih duljina u uzorku svjetlosti. Interferometar također može prihvatiti više svjetla od drugih instrumenata i osjetljiviji je, posebno na infracrveno svjetlo.
Michelsonov interferometar može se koristiti za mjerenje valne duljine određenih tvari, kao što su natrij ili helij. Njegova sposobnost detekcije plinova i raznih drugih elemenata korisna je u praćenju sadržaja atmosfere. Astronomi ponekad koriste uređaj za mjerenje veličine i sastava drugih planeta i zvijezda udaljenih svjetlosnim godinama. Za korištenje u svemiru, interferometri također mogu otkriti kako na tekućine utječu konvekcijske struje, kako bi se izmjerila sila gravitacije.
Za tumačenje rezultata Michelsonovog interferometra koriste se različite matematičke formule. Kutove, intenzitet snopa i valne duljine svjetlosti potrebno je razumjeti iz numeričke perspektive. Odgovarajuća edukacija i iskustvo pomažu razumjeti što mjerenja znače i primijeniti osnovna načela na rad uređaja, bez obzira u kojoj se primjeni koristi.