菲涅尔是个光学家，他的毕生追求就是要弄清光真正的形状是怎样的。
在1821年，他与D.F.J.阿拉果一起研究了偏振光的干涉，确定了光是横波。
后来在1823年，他发现了光的圆偏振和椭圆偏振现象，用波动说解释了偏振面的旋转。
他推出了反射定律和折射定律的定量规律，即菲涅耳公式；
解释了马吕斯的反射光偏振现象和双折射现象，奠定了晶体光学的基础。
阿拉果对菲涅尔说：“光的偏振是什么意思？”
菲涅尔说：“光是横波，所以自身有方向性。”
阿拉果说：“你说的方向是上下或左右这样的方向吗？”
菲涅尔说：“是的，当然，倾斜的也有。”
两个人相视而笑。
菲涅尔说：“可除此以外，光还有其他的偏振方法，那就是圆形偏和椭圆型偏振。”