Światło rozpatrywane z punkt widzenia fizyki jest wynikiem rozchodzenia się zmiennych pól: magnetycznego i elektrycznego. Przy czym do opisu promienia światła stosuje się wektor pola elektrycznego prostopadły do osi rozchodzenia się fali. Światło, pochodzące od źródeł naturalnych, wykazuje drgania wektora pola elektrycznego we wszystkich możliwych płaszczyznach prostopadłych do wspomnianej osi. Jest to wynikiem chaotycznego rozłożenia kierunków drgań pojedynczych atomów (jako dipoli elektrycznych) i daje tak zwane światło nie spolaryzowane, czyli wiązkę, w której nie ma żadnej wyróżnionej płaszczyzny,
w której drgania wektora pola elektrycznego są mocniejsze bądź słabsze. Dopiero wtedy, gdy jakiś czynnik zewnętrzny wymusi, by drgania wykonywane były w jakiejś jednej, wyróżnionej płaszczyźnie (lub w jakiś inny uporządkowany sposób) mówimy
o polaryzacji światła
Znane są dwa rodzaje zjawisk, w których następuje polaryzacja liniowa światła: obicie od powierzchni dielektryka i załamanie w pewnych substancjach o budowie krystalicznej.
Wiele substancji (ciał stałych, cieczy, roztworów, gazów) wykazuje pewną ciekawą właściwość. Mianowicie, wiązka światła spolaryzowanego po przejściu przez te substancje ulega skręceniu w prawo lub w lewo od początkowego ułożenia płaszczyzny polaryzacji. Przyczyną powstania tego zjawiska jest pewna niesymetryczność w budowie cząsteczkowej substancji. Wyróżniamy substancje prawoskrętne (jak np. wodny roztwór cukru) skręcające płaszczyznę polaryzacji zgodnie z ruchem wskazówek zegara i ciała lewoskrętne, gdzie kąt skręcenia płaszczyzny jest dokładnie odwrotny. W przypadku ciał stałych i cieczy kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji jest proporcjonalny do grubości warstwy, jaką światło musi pokonać, a w przypadku roztworów również do stężenia roztworu. W każdym przypadku istotna jest barwa światła, więc gdy chcemy otrzymać wyniki porównywalne, to musimy stosować światło o sprecyzowanej barwie.
Dla roztworu cukru kąt skręcania zależy od:
Stężenia roztworu,
Grubości warstwy,
Według wzoru: