Le principe de mesure interférentielle utilise la diffraction et l'interférence de la lumière sur de fins réseaux de divisions pour générer les signaux destinés à déterminer le déplacement. Le support de la mesure est constitué d'un réseau à échelons; des traits réfléchissant de 0,2 µm de hauteur ont été déposés sur une surface plane et réfléchissante. Un réticule de balayage constitué d'un réseau de phases transparent ayant la même période de division que celle de la règle de mesure est disposé en vis à vis.

Les systèmes de mesure interférentiels fonctionnent avec des périodes de division par exemple de 8 µm, 4 µm ou encore plus fines. Leurs signaux de balayage sont fortement exempts d'ondes hautes et peuvent subir une forte interpolation. Ils sont donc particulièrement bien adaptés à des résolutions et précisions élevées.

C'est selon ce principe de mesure interférentielle que fonctionnent, par exemple, les systèmes de mesure linéaire LF, LIP, LIF et PP ainsi que les systèmes de mesure angulaire RPN ou ERP.