A polarizáltságot jellemezhetjük az 
vektorral, ahol E az elektromos térerő
sség. Legyenek 
és 
a terjedés
irányára és egymásra is merőleges egységvektorok.
e mindig felírható a következő alakban 
Nyilvánvaló, hogy ha 
és 
, vagy ha
és , akkor a fény , ill. az irányban lineárisan polarizált, míg ha
és 
, akkor
körpolarizált fényről van szó. Általában az
e -vel megadott állapotban teljes információnk van a
rendszer polarizációjáról, azaz 
tiszta
állapotot ír le. Így a sűrűségmátrixot
azonnal felírhatjuk: 
Látható, hogy 
Sp
és teljesül a tiszta
állapotokat leíró sűrűségmátrixokat
jellemző 
összefüggés is.
Mivel tetszőleges 
-es hermitikus mátrixot,
amelynek a nyoma 1, felírhatunk a Pauli-mátrixok 
és az egységmátrix (I) lineáris kombinációjaként, kevert állapotban a
polarizációt leíró sűrűségmátrix a
következő alakú: 
ahol a 
-k valós
paraméterek. E paraméterek jelentéséről némi
képet kapunk, ha megadjuk értéküket különböző ,
tiszta állapotokban:
irányában lineárisan plarizált fény.