ระบบพิกัดของทรงกลมปวงกาเรแสดงดังภาพทางขวา โดยมีแกนคือ S1, S2, S3 รัศมี R ของสถานะโพลาไรเซชันแสดงถึงระดับการโพลาไรซ์ของแสง โดยที่ I = S0 คือปริมาณความเข้มแสงทั้งหมด และ (I x R)2 = (S12 +S22 +S32) คือปริมาณแสงโพลาไรซ์

• สำหรับแสงไม่โพลาไรซ์ R=0
• สำหรับแสงโพลาไรซ์ทั้งหมด R=1
• สำหรับแสงโพลาไรซ์บางส่วน ค่า R จะอยู่ระหว่าง 0 กับ 1

มุม ψ {\displaystyle \psi } แสดงมุมทิศของการโพลาไรซ์ ส่วนมุม χ {\displaystyle \chi } เป็นค่าที่แสดงถึงความเป็นวงรี

(อ่านเพิ่มเติมที่ตัวแปรเสริมสโตกส์)