通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现，从而能够形成不同的干涉图样。迈克耳孙干涉仪的着名应用是美国物理学家迈克耳孙和爱德华·莫雷使用它在1887年进行了着名的迈克耳孙－莫雷实验，得到了以太风测量的零结果。另外，迈克耳孙还用它首次系统研究了光谱线的精细结构，并且用它在与谱线波长之间做直接比较。右图是迈克耳孙干涉仪的基本构造：从光源到光检测器之间存在有两条光路：一束光被分束器（例如一面半透半反镜）反射后入射到上方的平面镜后反射回分束器，之后透射过分束器被光检测器接收；另一束光透射过分束器后入射到右侧的