電磁波の偏光や偏波の特性を表す物理量で、物理次元が同じ（測定単位が同じ）である、独立した4成分のこと。慣例として、それぞれを変数I, Q, U, Vで表す。Iは全電磁波強度、Qは天球上での電場の振動方向が南北である直線偏波成分、Uは電場の振動方向が方位角45度である直線偏波成分、Vは成分（電磁波源から見た振動面上での）右回りの円偏波強度から左回りの円偏光強度を減じた値である。この4つで偏波に関する全ての情報を表現できるので、ストークスパラメータの４成分を全て観測すれば、そこから偏波に影響する物理現象を推定することができる。