從光彈性實驗可以直接獲得主應力差和主應力方向。為了確定單獨的應力分量，還須借助于其他實驗方法或計算方法。
對于二維應力問題，確定主應力或正應力分量的實驗方法，有側(cè)向變形法、電比擬法、云紋法、光彈性斜射法、全息光彈性法和全息干涉法等。采用計算方法分離主應力的，有剪應力差法、差分法和迭代法等。但在工程中常用的是剪應力差法、光彈性斜射法和全息光彈性法。平面問題的剪應力差法可根據(jù)彈性理論二維應力問題的平衡微分方程(忽略體積力)導出正應力的計算式式中為計算點i的值;為起始點的正應力;為間距中的上輔助截面AB和下輔助截面CD的剪應力差值;△x，△y為測點間距。
正應力按下式計算：
式中θ為第一主應力和x軸的夾角，并自x軸逆時針方向為正。
若條紋級數(shù)N和主應力方向已知，剪應力可按下式計算：
光彈性斜射法是二維應力分析中常用的分離應力的實驗方法。當主應力方向已知時，只要對模型進行一次正射，再將模型繞方向轉(zhuǎn)動θ角進行一次斜射，即可根據(jù)下式得出主應力：
若未知主應力方向，或難以沿主應力方向進行斜射，須采用一次正射、兩次斜射，才能得出正應力。如模型分別繞x和y軸各轉(zhuǎn)θ角，正應力分量可由下式給出：
式中、分別為模型繞x、y軸轉(zhuǎn)動θ角進行照射時的條紋數(shù);N0為正射的條紋數(shù)。大多數(shù)工程結構在載荷作用下常處于三維應力狀態(tài)。應用三維光彈性實驗法能有效地確定工程結構內(nèi)部的三維應力狀態(tài)。三維光彈性實驗拄包括:光彈性應力凍結法、光彈性夾片法、光彈性散光法等，以光彈性應力凍結法應用較廣。
進行光彈性三維應力分析時，模型中的正應力差和剪應力都可用正射或斜射的方法確定。正射法將模型沿x、y、z三方向切出立方體，使偏振光分別沿三個互相正交的方向垂直照射，得出任意點的正應力差和剪應力。斜射法通常采用一次正射和兩次斜射以獲得正應力差和剪應力。要分離正應力，仍須采用剪應力差法。
