LCoS的基本原理是在液晶層后面用一個鏡子，光線從前面進來后穿過液晶層，經過鏡子反射再次穿過液晶層射到屏幕上。

    這需要稍微復雜一些的光學部件，但確實非常有用，它有幾個直接明顯的優點，如所有電子部件都在鏡子后面，完全在光路以外。在它后面有很大空間，這樣就可能達到難以置信的高分辨率，LCoS在所有顯示技術中分辨率最高。

    另外因光線兩次穿過液晶，可以達到很高對比度但依然非常薄，從而大大改善響應時間減少拖影。另外，LCoS投影機圖像調制原理和LCD基本相同，也是以光調制來控制投影顯示圖像。入射光線在分光后，經過入射偏光板(PBS)，將入射光變成S偏光，經LCoS板反射調制。如果液晶經外部信號調制，處于顯示亮態時，S光會變成P光，經棱鏡透射后，有最多的光投射到會聚透鏡會聚成像。處于顯示暗電平時，S光經調制，依然還是S光輸出，經棱鏡沒有光透射到會聚透鏡，圖像顯示為暗電平。因此，輸出到會聚透鏡的光的多少是由每個像素的外部信號調制決定的。

    光學系統用極化光照射LCoS元件，將紅、綠和藍三色光分離并最后組成全彩影像，并投影到熒幕上。極化光入射到LCoS元件上，液晶光電轉換根據施加到每個畫素電極上的電壓對極化光調變。反射的影像與入射光分離并放大，然后投射到熒幕上。光兩次穿過液晶，由于液晶開關時間更快，將能更好再現運動影像。 況且LCoS系統所用微型顯示器是只有拇指頭大小的高解析度液晶顯示器，經過光學放大后，這種顯示器能夠提供數據和視訊應用的高品質大畫面顯示。基于LCoS的微顯示器是主動矩陣液晶顯示器，該元件工作于反射模式。主動矩陣利用CMOS制程制作在硅晶片上，LCoS利用硅技術的先進特性實現了越來越小的尺寸，在相同尺寸上可以實現更高畫素(更高解析度)，提高了系統性能。