如圖是瑞利干涉儀結構示意圖。從線光源發射的光波經準直透鏡射到兩個光縫和上，和都平行于線光源。從和出射的光分別通過氣室和，然后被透鏡會聚，在透鏡焦平面上形成干涉條紋。可以用放大鏡來觀察這些干涉條紋。在放大鏡中還可看到另一組條紋，這組條紋是從和發出但通過氣室下面光路的光波干涉而得的條紋(參看側視圖)。由于氣室下面的光路不通過氣室，不受氣室中氣體折射率變化的影響。我們以這一組干涉條紋作為測量基準．在氣室和中氣體折射率的微小差別，會造成視場中上面一組干涉條紋的位移。測量出干涉條紋相對于下面一組基準條紋的位移，可以求出和中折射率之差。
實際的儀器是在和的光路中插入兩片補償玻璃片和。不動，可繞水平軸轉動，以改變路上的光程。調節的角度，可以補償因氣體折射率的變化而引起的光程的變化，結果使視場中上面一組干涉條紋回到原來的位置，和下面一組干涉條紋對齊。的轉動角度是按照與它相當的條紋移動數定標的，因此可以直接給出折射率改變的數值。雅敏干涉儀的補償片和瑞利干涉儀的補償片作用相同。
