Способ включает нанесение слоя на подложку, способную направлять поверхностную электромагнитную волну (ПЭВ), воздействие зондирующим излучением на подложку, преобразование излучения в ПЭВ, регистрацию изменений ПЭВ в результате пробега ей макроскопического расстояния ?х, расчет толщины слоя по результатам измерений и значениям оптических постоянных вещества слоя и материала подложки. ПЭВ преобразуют в объемную волну, совмещают пучок зондирующего излучения и объемную волну, регистрируют результирующую интенсивность интерферирующих волн до и после пробега ПЭВ расстояния ?х и рассчитывают толщину нанослоя с учетом приращения фазы ПЭВ на расстоянии ?х. Технический результат изобретения заключается в повышении точности определения толщины однородного нанослоя в ИК-излучении. 2 ил.