C'est un prisme droit dont les angles valent 90°, 60° et 30° dont la face opposée à l'angle de 60° est traitée pour avoir le meilleur coefficient de réflexion possible. Ce prisme peut être utilisé comme prisme dispersif en utilisant le dièdre d'angle 60° mais il est surtout utilisé comme déviateur de faisceau ou comme élément de cavité résonnante pour laser accordable.
Déviateur de faisceau :
Le faisceau incident arrive sur la face opposée à l'angle de 30° sous incidence nulle et donc sans déviation. Ensuite, il arrive sur la face hypoténuse avec une incidence de 60°. Il y a donc réflexion totale sur cette face. Le faisceau arrive sur la troisième face avec une incidence de 30°. Cette face étant réfléchissante, il repart avec une incidence de 30° et arrive sur la face hypoténuse avec une incidence nulle.
Au total le faisceau est dévié de 60° et l'image obtenue est droite.

Prisme utilisé en monochromateur :
Un rayon de longueur d'onde λ₀ arrive sur la face hypoténuse avec une incidence telle que le rayon réfléchi arrive sur la face réfléchissante avec une incidence nulle : le faisceau réfléchi est alors confondu avec le faisceau incident.
Dans ces conditions, le prisme de Littrow se comporte comme un prisme d'angle au sommet 60° placé au minimum de déviation, suivi d'une symétrie par rapport au plan médiateur du dièdre. (voir la page prisme avec A = 60°, N = 1,50 et I = 48,8°)
Cette condition n'est pas réalisée pour des rayons de longueur d'onde différente.
Par rotation du prisme, il est possible de modifier la valeur de la longueur d'onde dont les rayons sont renvoyés dans la direction initiale. Cette propriété est utilisé dans les lasers accordables à cavité résonnante.
Données utilisées : N bleu = 1,53; N jaune = 1.50; N rouge = 1,47