Mercure est la planète de notre système la plus proche du Soleil, et sa proximité au Soleil limite fortement les périodes possibles d’observations. En effet, les possibilités sont réduites aux courtes périodes de crépuscule -c'est-à-dire au maximum 45 minutes par jour- seulement une vingtaine de jours par an dans l’hémisphère nord.
De plus, les mesures ne peuvent se faire que dans un ciel relativement dépourvu de particules diffusantes, donc de préférence en altitude.
Durant deux quinzaines de jours aux printemps 1922 et 1924, Bernard Lyot observe Mercure de nuit, à la grande lunette à Meudon. Il tente durant l’été 1923 une observation diurne mais elle s’avère inefficace.
Au cours des étés 1929 et 1930 au Pic-du Midi, Bernard Lyot reprend ses études diurnes ; afin de les mener à bien, il s’attache à diminuer au maximum la polarisation atmosphérique. Il met alors au point un système rudimentaire de pare-soleil -soutenus par des bambous à des distances variables de l'objectif de la lunette- qui lui permet diminuer la lumière solaire diffusée par notre atmosphère et de mieux mesurer la polarisation de Mercure.

Grâce à ces séries d’observation, il détermine les particularités de la polarisation générale de la planète -toujours sensiblement dans le plan de vision-. Pourtant il n’est pas en mesure de produire des données localisées sur le disque car la dispersion atmosphérique « étale la planète en un petit spectre » et empêche l’observation de régions délimitées.
Bernard Lyot établit -comme dans le cas de la Lune- que la polarisation s’annule pour un angle de phase de 23°.

Il existe une grande similitude entre la polarisation de la lumière de Mercure et celle de la Lune, ce qui induit que les sols de ces deux astres sont analogues.
Ceci a été confirmé par les observations spatiales menées avec Mariner X, qui a montré des cratères et des mers similaires à ceux de la Lune.