琼斯矢量是由美国物理学家R.C.Jones于1941年提出的偏振态表征方法。该方法采用两个正交电场分量构成的列矩阵形式，通过振幅比和相位差参数完整描述偏振态特性。其核心数学表达式可表示平面单色光波的偏振状态，并通过归一化处理实现不同偏振态强度的标准化对比。

圆偏振均可通过特定振幅比和相位差数值表征。

为使不同偏振态的光强具有可比性，常将琼斯矢量进行归一化处理：这种方法将总光强约束为1，便于偏振态间的直接对比分析。

当偏振光通过线性光学器件时，其偏振态变化可通过琼斯矩阵运算描述：$$ J' = MJ $$其中M为表征光学器件偏振特性的2×2琼斯矩阵。例如：

通过矩阵连乘可计算光波依次通过多个光学元件后的最终偏振态。

两偏振态正交的条件为它们的琼斯矢量满足：偏振分束器设计、偏振复用通信等领域具有重要应用价值。

琼斯矢量可在笛卡儿基矢量和圆基矢量之间转换：

这种转换关系为处理偏振光通过光学器件后的状态变化提供了数学工具。

与斯托克斯矢量和邦加球表示法相比，琼斯矢量的主要特点包括：

而斯托克斯矢量可同时描述部分偏振光，邦加球则能直观展现偏振态的几何关系。琼斯矢量仅适用于完全偏振光的描述。三种方法在不同应用场景中各有优势，实际应用中常根据具体需求选择合适表征方式。