偏振面被旋转的方向有右旋(顺时针)和左旋(逆时针)的区别。用符号(+)表示右旋，(-) 表示左旋。例如：(+)-2-丁醇 表示右旋；(-)-2-丁醇表示左旋。所有旋光性化合物不是右旋，就是左旋。
19世纪后半叶，化学家们发现了一种特别奇妙的同分异构现象，后来证明，这种现象在生命化学中是极其重要的。这一发现是，某些有机化合物对通过它们的光束具有一种奇异的不对称效应。从普通光束的一个截面可以看出，构成该光束的无数波在所有平面呈上下、左右和斜向振动。这类光称为非偏振光。但是，当光束通过透明物质的晶体（如冰洲石）时，就会发生折射，使出射光变成偏振光。这仿佛是该晶体的原子点阵只允许某些波动面通过（就像栅栏只允许行人侧身挤过，但却不能让人大摇大摆地正面穿过一样）。有些装置，如苏格兰物理学家尼科尔于1829年发明的尼科尔棱镜，只允许光在一个平面通过。目前，这种棱镜在大多数场合已由其他材料，如偏振片（一组镶在硝化纤维中的、晶轴平行排列的硫酸奎宁与碘的复合物晶体）所代替。第一个偏振片是兰德于1932年制作的。
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