全波片是一種能夠改變光偏振態的光學器件，它的工作原理基於晶體的雙折射現象。當光線通過全波片時，它會分解成兩個相互垂直的偏振分量：o光和e光。這兩個偏振分量的折射率不同，導致它們在波片中的傳播速度也不同。通常情況下，波片的快軸方向的折射率較低，因此光在快軸方向的傳播速度更快，而慢軸方向的折射率較高，光在慢軸方向的傳播速度較慢。
當光線通過全波片時，由於速度差，兩個偏振分量之間會產生相位差，從而改變光偏振態。這個相位差是由材料的特性、波片的厚度和入射光的波長決定的。入射光通過全波片後的出射光可以是線偏振光、橢圓偏振光、圓形偏振光等，其偏振態由入射光的偏振態、光軸的夾角以及通過波片後產生的相位差共同決定。
全波片與偏振片、偏光稜鏡、偏光分束鏡、退偏器等偏光器件配合使用，可以實現光的偏振態之間的相互轉換、偏振面的旋轉以及各類光波的調製。