Изобретение относится к оптической контрольно-измерительной технике и может быть использовано для исследования тонких пленок и переходных слоев на плоских подложках. Сущность изобретения заключается в том, что в способе, включающем воздействие на участок подложки с известными оптическими свойствами с пленкой полем сколлимированного пучка монохроматического излучения с известными параметрами эллипса поляризации, возбуждение зондирующим излучением поверхностных электромагнитных волн (ПЭВ) на поверхности подложки, поточечное определение в поперечном сечении пучка отраженного излучения изменений параметров эллипса поляризации в результате взаимодействия излучения с пленкой и подложкой, расчет распределения оптических характеристик пленки с учетом величин этих изменений, зондирующее излучение выбирают линейно-поляризованным в плоскости падения, излучением дополнительно воздействуют на стандартную отражающую структуру, не содержащую исследуемую пленку, изменение параметров эллипса поляризации излучения определяют по изменениям амплитуды и фазы только р-составляющей поля излучения, причем измерения во всех контролируемых точках выполняют одновременно. Техническим результатом является возможность получения мгновенных снимков распределения двух характеристик пленки. 2 ил.