Lo strumento è munito di dispositivo micrometrico, di cannocchiale di ingrandimento e di rimpicciolimento, ambedue con regolazione del diaframma, e di obiettivo da microscopio per una osservazione diretta del cristallo e della semisfera. Si pone il cristallo sulla superficie della semisfera di vetro flint. La luce incidente dal basso, attraverso lo specchio, sulla semisfera, viene riflessa dalla superficie piana del cristallo ed arriva al cannocchiale girevole su un'asse orizzontale. In questo cannocchiale viene fissato l'angolo limite della riflessione totale in corrispondenza all'intersezione del reticolo. Dall'angolo di lettura viene calcolato l'indice di rifrazione n