Interferometria działa na zasadzie interferencji fal, gdzie spójne fale (zwykle fale świetlne lub radiowe) są łączone w celu utworzenia wzorców interferencji, które można analizować w celu uzyskania informacji o źródłach lub ośrodku, w którym się przemieszczają. Podstawowa zasada interferometrii polega na superpozycji fal, gdzie powstałe natężenie w dowolnym momencie jest określane przez sumę amplitud poszczególnych fal i różnicy faz między nimi. Ta różnica faz, która może powodować zakłócenia konstruktywne lub destruktywne, jest bardzo wrażliwa na zmiany długości lub charakterystyki ścieżki fali, umożliwiając interferometrom pomiar parametrów takich jak odległość, długość fali, przemieszczenie lub profil powierzchni z dużą precyzją. Techniki interferometryczne znajdują zastosowanie w astronomii, optyce, radarach i innych dziedzinach wymagających precyzyjnych pomiarów i analizy właściwości fal.
Interferometr heterodynowy działa na zasadzie heterodii, która polega na mieszaniu sygnału będącego przedmiotem zainteresowania z sygnałem odniesienia o nieco innej częstotliwości (często nazywanym oscylatorem lokalnym). Kluczową zasadą heterodymentu jest generowanie częstotliwości dudnienia równej różnicy pomiędzy częstotliwościami dwóch sygnałów. W interferometrze heterodynowym ta częstotliwość dudnień jest wykorzystywana do wydobywania informacji fazowych ze wzoru interferencji. Wykrywając i analizując częstotliwość dudnień, interferometr może mierzyć małe przesunięcia fazowe z dużą precyzją. Podejście to jest szczególnie korzystne w zastosowaniach wymagających niezwykle precyzyjnych pomiarów odległości, przemieszczeń, wibracji czy nierówności powierzchni. Interferometry heterodynowe są szeroko stosowane w takich dziedzinach, jak metrologia, zmienność lasera, badania optyczne i kontrola półprzewodników, wykorzystując wyższą rozdzielczość i czułość osiąganą dzięki heterodynie w porównaniu z metodami bezpośredniej detekcji.