イメージング分光反射率計は、小さい領域（通常50×50µm～500×500µm）の高い空間分解能を調べるために使用されます。したがって、主な2つのアプリケーションは、ハーフトーンプロセス管理（1µmのチャネル幅までのフォトレジスト厚特性評価が可能）と印刷方式有機ELの厚さマップです。高輝度のXeランプを光源として使用し、高精度のモノクロメーターを用いることで、高速で正確な測定を実行できます。波長分解能は数ナノメートルまで調整可能であり、波長域は測定した層の厚さと光学特性に応じて選択できます。

広波長域の光源はモノクロメーターでフィルタリングされます。単色光がサンプルに到達し、2D画像が同時に取得されます。選択した各波長に対してこのプロセスが繰り返されます。この結果、一連の画像が提供され、各画像が所定の波長での結果を表します。これらの画像を使って、選択した各位置の反射スペクトルをソフトウェアが計算します。

イメージング分光エリプソメトリーには非常に精密な焦点合わせが必要ですが、これは、高速・精密な圧電モーターを利用した内蔵の焦点調整システムによって行われます。