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

$$I=|E_{NS}|^2+|E_{EW}|^2、$$

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から東西である直線偏光成分を減じた値

$$Q=|E_{NS}|^2-|E_{EW}|^2、$$

U は電場の振動方向が方位角45度である直線偏波成分から135度である直線偏光成分を減じた値

$$U=|E_{45}|^2-|E_{135}|^2、$$

V は（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

$$\hspace{0.4cm}V=|E_{RCP}|^2-|E_{LCP}|^2$$

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。