棱镜是透明材料(如玻璃、水晶等)做成的多面体，在光学仪器中应用很广。棱镜按其应用原理共有四种主要类型：色散棱镜、偏转棱镜、旋转棱镜和偏移棱镜。
偏转、偏移和旋转棱镜常用于成像应用；
扩散棱镜专用于色散光源，因此不适合用于要求优质图像的应用。
色散棱镜：
根据棱镜基片的波长和反射率，棱镜色散取决于棱镜的几何及其折射率色散曲线。最小偏向角决定入射光线和投射光线之间的最小夹角。绿色光的波长偏离超过红色，蓝色比红色和绿色多;红色通常定义为.3nm，绿色为.6nm和蓝色为.1nm。
在一般情况下，有两个或两个以上的平面取向有利的折射而不是反射的入射光束的方式。当一条光线发射色散棱镜的表面，折射后，进入根据斯涅耳定律，然后通过玻璃，直到达到所述第二接口。再次，光线被折射，并从色散棱镜沿一个新的路径。因为色散棱镜改变光的传播方向，波通过色散棱镜的所述偏离由一个特定的角度，可以很精确地确定通过应用斯涅耳定律的几何形状的棱镜。偏离角最小化，当光线的波进入棱镜的角度，允许光束遍历在平行的方向上的基极通过玻璃。
通过色散棱镜的光产生的偏差的量的入射角度，棱镜的顶点(顶部)的角度，从棱镜构造的材料的折射率的函数。由于色散棱镜的折射率增加，使光通过棱镜的偏移角。折射率往往取决于光的波长，波长较短(蓝光)被折射在更大角度比更长的波长(红光)。
色散棱镜的主要应用是分离波长的光谱，它是有关于光谱的研究和分析。尽管棱镜曾经衍射光栅光谱仪和分光光度仪的光学部件的首选，现在指挥这些工具的主导作用。光栅产生线性色散白光，而不是复杂的角度与波长的关系由棱镜展出。然而，棱镜有几个优点光栅，包括增强的功率处理能力，没有不需要的高阶衍射现象，和较低的杂散光。
偏转、旋转和偏移棱镜：
偏转光线路径的棱镜，或将图像从其原始轴偏移，在很多成像系统中很有帮助。光线通常在45°、60°、90°和°角度偏转。这有助于聚集系统大小或调整光线路径而不影响其余的系统设置。旋转棱镜，例如道威棱镜，用于旋转倒位后的图像。偏移棱镜保持光线路径的方向，还会将其关系调整为正常。
反射棱镜：反射棱镜的工作原理实际上是光的反射定律和折射定律。光在相同介质中发生反射时，其反射角和入射角相等;光由一种介质垂直两介质平面入射到另一种介质时，不会发生折射。
在采用一个反射棱镜时，仪器接收到的返回光量会减弱。实际应用中在进行长距离测量时使用多个反射棱镜。常用的棱镜有：单棱镜;三棱镜;九棱镜;简易棱镜;标杆单棱镜等。
在利用反射棱镜(或者反射片)作为反射物进行测距时，反射棱镜接收全站仪发出的光信号，并将其反射回去。全站仪发出光信号，并接收从反射棱镜反射回来的光信号，计算光信号的相位移等，从而间接求得光通过的时间，最后测出全站仪到反射棱镜的距离。