Le goniomètre de Babinet se compose d'un cercle horizontal gradué, d'un collimateur, d'une lunette et d'une petite plate-forme circulaire.

Le collimateur est amovible. Il est composé d'une fente de largeur réglable, dirigée vers une source lumineuse. Contrairement au collimateur, la lunette à réticule se déplace uniquement sur la circonférence du cercle. La plate-forme est située au centre de l'appareil et son plan est parallèle à celui du cercle. Elle peut se tourner à la main mais également par le mouvement d'une alidade (cette dernière est cependant cassée). C'est sur cette plate-forme que repose le prisme. La lunette et le collimateur ont une inclinaison ajustable grâce à différentes pièces de réglage.

Le goniomètre de Babinet permet de déterminer la valeur de l'angle du sommet d'un prisme. Il permet également de déterminer la valeur d'indice de réfraction d'un prisme pour diverses radiations.

Pour déterminer la valeur de l'angle de sommet d'un prisme : Le prisme est placé de telle sorte que le faisceau sortant du collimateur se réfléchisse sur l'une des faces. On vise alors le rayon réfléchi dans la lunette. Le collimateur et la lunettes réglés, il s'agit de tourner le prisme de façon à ce que le faisceau incident soir réfléchi sur la seconde face. Il est alors possible de mesurer la valeur d'angle de rotation du prisme. La valeur de l'angle peut alors être déterminé par 180°- la valeur d'angle de rotation (?).