属于光弹性法的一种，用于研究三维应力问题。利用模型切片保存下来的双折射效应进行三维光弹性应力分析。
理论基础
将光弹性模型加热到冻结温度时，施加载8，再缓慢冷却至室温后卸载。模型承受载荷时产生的双折 射效应将保存下来，即使将模型切成薄片，其双折射效应也不会消失，这种特性称为应力冻结效应。光弹性应力冻结法即是利用这种效应进行三维光弹性应力分析。
应力的大小与方向
用偏振光照射冻结切片时，只有垂直于偏振光入射方向的平面中才有双折射效应。沿着偏振光照射方向的平面中，虽然也有应力存在，但并不显示出双折射效应。切片平面中的干涉条纹和垂直于偏振光八射方h的平面内最大和最小的正应力之差成正比。这最大和最小的正应力往往不是主应力，但它们的性质和二维应力分析中的主应力类似，故称为次主应力。对于切片中的同一测点，选用不同入射方向的偏振光，可得到不同的次主应力，其大小和偏振光的入射方向有关，这是它和主应力的根本差h。沿着切片厚度，应力的大小和方向都连续变化。因此，由干涉条纹得到的应力是沿切片厚度的平均值。但是，当切片厚度远小于模型尺寸时，沿切片厚度的应力平均值可以准确地反映该点的应力状态。
实际应用
采用三维光弹性应力冻结法时，通常将冻结模型切成薄片或小条，应用正射和斜射的方法测取等差线条纹和等倾线，再用剪应力差法计算其正应力。