Ортогонально поляризованные пучки единичной интенсивности имеют векторы Стокса, различающиеся только знаком второго, третьего и четвертого параметров; например, лучи {1; 0,6; 0; 0,8} и {1; -0,6; 0; -0,8} ортогонально поляризованы.

С помощью введенного вектора Стокс сформулировал "принцип оптической эквивалентности". В соответствии с этим принципом, световые пучки лучей, которые имеют одинаковые векторы Стокса, являются неразличимыми по интенсивности, степени поляризации и по форме поляризации.

Иногда, в иной формулировке этого принципа, утверждают, что пучки, имеющие одинаковый вектор Стокса, неразличимы. Такая формулировка неточна, она не годится даже для случая, когда два пучка имеют одинаковый спектральный состав и одинаковую геометрию, так как они могут различаться по фазе.