La palabra "refractómetro" se popularizó en el último tercio del siglo XIX gracias a los trabajos de varios autores, entre los que destaca el alemán Ernst Abbe (1840-1905) que colaboró con el fabricante de instrumentos Carl Zeiss. Los refractómetros Abbe estaban especialmente dirigidos a análisis químicos que generalmente comportan el estudio de muestras líquidas, al contrario de lo que ocurre en otras áreas como la mineralogía. Estos instrumentos constan básicamente de un espejo que dirige la luz a una montura metálica central móvil con dos prismas. La luz es observada mediante un objetivo que se encuentra junto a una escala graduada que permite establecer su posición relativa respecto a los prismas. El tubo de goma permite hacer circular agua para mantener constante la temperatura de la montura central, dado que esta cuestión influye notablemente sobre los valores de los índices de refracción de los líquidos. La pieza central se puede abrir gracias a una bisagra que permite separar los dos prismas y colocar entre ellos la sustancia que se pretende analizar

 

El funcionamiento del refractómetro de Abbe está basado en el estudio del ángulo límite en el que se produce la reflexión total del rayo que atraviesa los prismas y la muestra entre ellos. Como este valor depende de los índices de refracción de las sustancias atravesadas y, dado que el valor correspondiente a los prismas es conocido, resulta posible conocer el índice de refracción de la muestra. Sólo resulta necesario colocar el objetivo en la posición correspondiente al ángulo límite y leer el ángulo en la escala situada junto a él. Para facilitar esta lectura, algunos fabricantes, como ocurre en el caso de los instrumentos comentados, colocaban en esta escala los valores del índice de refracción, calculados mediante las fórmulas correspondientes. De este modo, se puede leer directamente el valor del índice de refracción que en los primeros refractómetros estaba referido al valor correspondiente a la línea espectral D del sodio, por lo que se designaba con las letras "nd" , abarcando un intervalo de 1,3 a 1,7 en los dos instrumentos de la colección citados, tal y como era habitual en los instrumentos de este tipo fabricados por Zeiss.