Utilizado para medir o índice de refração de uma substância translúcida. O uso mais comum é determinar a concentração de açúcar em um fluido, também conhecido por índice de Brix, em frutas, doces preparados, mel e outros alimentos. Nos modelos mais comuns, uma gota do fluido a analisar, por exemplo uma gota de sumo de laranja, é colocada sobre o prisma do aparelho, mudando o índice de refração, em função da concentração de um soluto presente no mesmo, no exemplo o açúcar da fruta. É usado também para medir a concentração de proteínas ou a salinidade no sangue. Tem ainda variado uso na industria, para medir líquidos anticongelantes e outros fluidos industriais.

Existem quatro tipos principais de refratómetro: Tradicionais ou manuais, digitais, de laboratório (refratómetro de Abbe) e os chamados refratómetros em linha. Um outro, menos comum, chamado de Rayleigh, é usado para medir índice refrativo de gases.