当一束光在各向同性介质(如玻璃、水等)界面上折射时，折射光遵守折射定理，即只有一束折射光在入射面内，且入射角与折射角的正弦之比等于折射介质与入射介质的折射率之比。但有很多晶体，如方解石(又称冰洲石，其主要化学成分CaCO3)，石英(主要化学成分是SiO2)等，在这些晶体中不同方向上的光学性质是不相同的，这些晶体称为各向异性介质。当一束光射入各向异性的晶体时，折射光分为两类，图3-11是一束光通过方解石晶体的情形。如果入射光束足够细，并且晶体足够厚，则透射出来的两束光完全可以分开。这种一束光通过各向异性晶体折射光分成两束的现象称为双折射。

图3-11 双折射

光通过各向异性晶体产生的两束折射光中，有一束在晶体中的传播是遵守折射定理的，这束光称为寻常光(ordinaryray)，简称o光；而另一束折射光则不遵守折射定理，称为非常光(extraordinaryray)，简称e光。