用于折射仪测定折射率的宝石样品必须有一个抛光极好的平面或弧面(表面不平整的样品不能测试)，测定前准备好清洗工作台和样品用的试剂和小设备(如二甲苯、酒精、镊子、玻璃皿和镜头纸等)，光源可用白光(灯光或日光)或单色光。在使用白光时，棱镜的折射率高，具有较强的色散能力，在明暗边界线附近会产生黄、蓝两种彩带。如果所测宝石是单折射率，只需读黄、蓝彩带中间的数值即可。如果宝石的双折射率小，两条双色线边界会相互重叠，要想准确读数会有一定的困难。因此，使用波长为 589nm的黄单色光较好。最理想的是钠光灯(用这种灯需预热)，它能提供最清晰的暗影边界。此外，还可使用发射黄光的二极管或与折射仪配用的**滤色目镜。
宝石折射率的测定方法有近视法(眼睛距目镜 1 ～3cm)和远视法(眼睛距目镜 30 ～35cm)两种。它们各自的观察步骤分述如下。
(1)近视法适用于大刻面宝石。其具体步骤有: ① 调节、校正好折射仪，清洗工作台和待测宝石样品，调整光源; ② 在折射仪的金属工作台上滴上一小滴浸油(折射率一般为 1.81，油滴直径约 1.5mm 即可)，并将宝石样品的最大抛光平面放在浸油滴上，然后慢慢地将宝石样品推入工作台的中间; ③ 在眼睛距离目镜 1 ～3cm 处，垂直视域平面观察，并将头上下、左右移动，寻找工作台上宝石的影像。如果在视域的测尺上出现明暗不一的现象，宝石样品即在测区中。如果视域中看不见宝石样品影像，就用手前后、左右推动宝石，直至视域显出明亮不一的影像为止。调节焦距，使标尺尽可能清晰。④ 读出待测宝石的折射率。如果使用单色的钠光灯，明暗不一的分界线截然，分界线对应的读数就是宝石的折射率。宝石若为均质体，视域中只有一条明暗分界线; 若为非为均质体，视域中一般有两条明暗分界线，分别为灰域与黑暗域以及灰域与最亮域的分界线，两条分界线对应的读数分别代表宝石的两个折射率值。⑤ 测试完成后，将宝石样品从金属台上小心取下，并洗净擦干工作台。
(2)远视法适用于小刻面及弧面宝石。对于小刻面宝石，其观察步骤有: ① 清洗好工作台和待测宝石样品。② 在折射仪的金属台上滴上一小滴浸油(油滴直径约 1mm 即可)，将待测面放在小油滴上，推置于工作台中央; ③ 在眼睛距离目镜30 ～35cm 处，上、下移动头部进行观察，在视域中刻度尺上一般会出现与宝石刻面形状相一致的影像(如果刻面太小，影像为圆形或椭圆形)。寻找有明暗分界线的影像，分界线的读数就是所测宝石的折射率值; ④ 测试完毕，取下宝石，清洗仪器和宝石并擦干。对于弧面宝石，测定步骤有: ① 清洗好工作台和待测宝石。② 在折射仪的金属台上滴上一小滴浸油(油滴直径约 0.5mm 即可)，将待测面放在小油滴上，推置于工作台中央(将测样的长轴方向平行工作台的长轴方向); ③ 在眼睛距离目镜 30 ～ 35cm 处，上、下移动头部进行观察，在视域中刻度尺上可见一个小斑点(因而也称斑点法)。小斑点愈小愈好，最好不超过2 ～ 3 个刻度，如超过就应将多余的油用软纸吸掉。在视域中上、下调整观察角度，斑点也随之在刻度尺上移动，当斑点所在位置比宝石折光率大时，斑点全亮，比宝石折光率小时斑点全黑，与宝石折光率近似时半亮半暗。当斑点明暗各占一半时的分界线，就是所测宝石的近似折射率值; ④ 测试完毕，取下宝石，清洗仪器和宝石并擦干。
如果折射仪使用得当，而且宝石又易于观察，能获得如下信息: ① 宝石是各向同性的均质体，还是各向异性的非均质体(均质体宝石只有一个折射率; 非均质体宝石的最大和最小折射率); ② 非均质体宝石的双折射率; ③ 非均质体宝石是一轴晶还是二轴晶;④ 非均质体宝石的光性符号。
