L'interféromètre de Michelson réalise une interférence à deux ondes. Il est composé de deux bras. Au bout de chaque bras se trouve un miroir.
A partir d'un rayon laser de très grande cohérence, on créée deux ondes à l'aide d'un séparateur de faisceaux (lame séparatrice). On dispose alors de deux ondes identiques strictement cohérentes. Une deux deux ondes est envoyée sur un miroir en traversant la séparatrice puis renvoyé vers la lame séparatrice. Le deuxième rayon par, réflexion sur la lame, est renvoyé vers l'autre miroir puis après avoir retraversé la lame séparatrice est superposé au deuxième rayon.

Si les deux rayons ont parcouru la même distance, les deux ondes sont parfaitement en phase et on n'observe une teinte plate. Dans le cas où les distances sont très légèrement différentes, on observe alors une figure d'anneaux d'Haidinger ou anneaux d'interférences.

Dans le cas de la détection des ondes gravitationnelles, on va s'intéresser, aux fluctuations de cette différence de marche optique. La différence de marche optique va influer sur l'allure de la figure d'interférences.
Les ondes gravitationnelles produisent des effets sur tous les corps possédants une masse. Le principe va donc être d'essayer de mesurer les déplacements produits par une onde gravitationnelle sur un des miroirs. Le déplacement créé va donc induir une différence de marche optique et provoquer une modification de la figure d'interférence.
En stabilisant parfaitement le système (isolation de toutes les vinrations), on peut arriver à avoir une figure d'interférences stable. Lorsqu'une onde gravitationnelle va arriver sur le miroir, on sera certain de n'observer les fluctuations uniquement dues à l'onde.
Ceci est rendu possible grâce à la formidable sensibilité de l'interféromètre de