当光进入各向异性介质（晶体）时，介质中出现两束折射光线的现象称为双折射现象。其中一束折射光始终在入射面内，遵守折射定律，称为寻常光，简称o光；另一束折射光一般不在入射面内，不遵守折射定律，称非常光，简称e光。经检测，o光和e光都是线偏振光，且振动方向相互垂直。 若光沿某一方向传播时，不发生双折射现象，这个方向为该晶体的光轴。晶体中光线与光轴构成的平面叫该光线的主平面。o光的光振动垂直于自己的主平面，而e光的光振动平行于自己的主平面。
1．在光源和接收屏中间装上方解石晶体，并使光源、方解石晶体、接收屏三者共轴。
2．将光射到方解石晶体上，光进入晶体后，分解为o、e两束光并从晶体中射出来，在屏上形成两个光斑。
3．以光的传播方向为轴旋转方解石，会发现一个光斑不动，而另一个光点会绕其旋转。不动光斑对应着寻常光，旋转光斑对应着非寻常光。
4．用偏振片可检验两束光的偏振化方向。在光路中垂直插入偏振片，旋转偏振片可观察到两个光斑的亮度交替变化，并交替消光，说明它们都是偏振光。实验表明，两束光的偏振化方向互相垂直。