Ο υγρός κρύσταλλος είναι μια οργανική ένωση που αποτελείται από μακρά ράβδου-διαμορφωμένα μόρια. Στην φυσική κατάσταση, οι μακρινοί άξονες αυτών των μορίων μορφής ράβδου είναι ουσιαστικά παράλληλοι.
Το πρώτο χαρακτηριστικό της οθόνης LCD είναι ότι ο υγρός κρύσταλλος πρέπει να χυθεί σε δύο επίπεδα με ωραία αυλάκια για να λειτουργήσει σωστά. Οι αυλακώσεις στα δύο επίπεδα είναι κάθετες μεταξύ τους (90 μοίρες διασταυρώνονται), δηλαδή εάν τα μόρια σε ένα επίπεδο είναι διατεταγμένα στην κατεύθυνση βορρά-νότου, τα μόρια στο άλλο επίπεδο είναι διατεταγμένα ανατολικά-δυτικά και τα μόρια που βρίσκονται μεταξύ των δύο επιπέδων είναι αναγκασμένα σε μια κατάσταση στρίψιμο 90 μοιρών. Δεδομένου ότι το φως διαδίδεται στην κατεύθυνση στην οποία είναι τοποθετημένα τα μόρια, το φως στρίβεται επίσης κατά 90 μοίρες καθώς περνά μέσα από τον υγρό κρύσταλλο. Αλλά όταν εφαρμόζεται τάση στον υγρό κρύσταλλο, τα μόρια είναι κάθετα ευθυγραμμισμένα έτσι ώστε το φως να μπορεί να κατευθύνεται χωρίς καμία συστροφή.
Το δεύτερο χαρακτηριστικό της οθόνης LCD είναι ότι βασίζεται στο φίλτρο πόλωσης και στο ίδιο το φως. Το φυσικό φως είναι τυχαία διάσπαρτο σε όλες τις κατευθύνσεις. Το φίλτρο πόλωσης είναι στην πραγματικότητα μια σειρά ολοένα και πιο λεπτών παράλληλων γραμμών. Αυτές οι γραμμές σχηματίζουν ένα δίχτυ που αποκλείει όλες τις ακτίνες που δεν είναι παράλληλες με αυτές τις γραμμές και οι γραμμές του φίλτρου πόλωσης είναι ακριβώς κάθετες προς την πρώτη, έτσι ώστε το πολωμένο φως να είναι εντελώς μπλοκαρισμένο. Μόνο όταν οι γραμμές των δύο φίλτρων είναι εντελώς παράλληλες ή το ίδιο το φως έχει συστραφεί για να ταιριάζει με το δεύτερο φίλτρο πόλωσης, το φως διεισδύει.
Η οθόνη LCD αποτελείται από δύο αμοιβαία κάθετα πολωτικά φίλτρα, έτσι ώστε όλες οι προσπάθειες διείσδυσης του φωτός να μπλοκάρονται υπό κανονικές συνθήκες. Ωστόσο, δεδομένου ότι τα δύο φίλτρα είναι γεμάτα με περιστρεφόμενους υγρούς κρυστάλλους, αφού το φως διέλθει μέσω του πρώτου φίλτρου, στρέφεται από τα μόρια υγρών κρυστάλλων κατά 90 μοίρες και τελικά διέρχεται από το δεύτερο φίλτρο. Από την άλλη πλευρά, εάν εφαρμόζεται τάση στον υγρό κρύσταλλο, τα μόρια αναδιατάσσονται και είναι εντελώς παράλληλα, έτσι ώστε το φως να μην είναι πλέον περιστρεφόμενο, επομένως μπλοκάρεται απλώς από το δεύτερο φίλτρο. Εν ολίγοις, εφαρμόζεται ισχύς για την παρεμπόδιση του φωτός και το φως εκπέμπεται χωρίς ισχύ. Φυσικά, είναι επίσης δυνατό να αλλάξετε τη διάταξη των υγρών κρυστάλλων στην οθόνη LCD έτσι ώστε το φως να εκπέμπεται όταν ενεργοποιείται και να εμποδίζεται όταν δεν τροφοδοτείται. Αλλά επειδή η οθόνη LCD είναι σχεδόν πάντα ενεργοποιημένη, μόνο η ενεργοποίηση θα εμποδίσει το φως.
