偏振光通過某些晶體或物質的溶液時，其振動面以光的傳播方向為軸線發生旋轉的現象，稱為旋光現象。具有旋光性的晶體或溶液稱為旋光物質。最早是發現石英晶體有這種現象，后來繼續發現在糖溶液、松節油、硫化汞、氯化鈉等液體中和其他一些晶體中都有此現象。有的旋光物質使偏振光的振動面順時針方向旋轉，稱為右旋物質，反之稱為左旋物質。實驗證明，光振動面旋轉的角度ψ與其所通過旋光物質的厚度l成正比。對溶液來說，旋轉角又正比于溶液濃度c，即(1)式中ρ為一常量，與旋光物質的性質、入射光的波長、溫度等有關，稱為旋光物質的旋光率。
若已知物質的旋光率ρ和厚度L，并測得旋轉角ψ，就可由(1)式算出溶液濃度c。
