分子的旋光性最早由十九世纪的Pasteur发现。他发现酒石酸的结晶有两种相对的结晶型，成溶液时会使光向相反的方向旋转，因而定出分子有左旋与右旋的不同结构。当普通光通过一个偏振的透镜或尼科尔棱镜时，一部分光就被挡住了，只有振动方向与棱镜晶轴平行的光才能通过。这种只在一个平面上振动的光称为平面偏振光，简称偏振光。偏振光的振动面在化学上习惯称为偏振面。当平面偏振光通过手性化合物溶液后，偏振面的方向就被旋转了一个角度。这种能使偏振面旋转的性能称为旋光性。
基础定义
偏振光
普通光中各种波长的光在垂直于前进方向的各个平面内振动，振动平面和光波前进方向构成的平面叫振动面。光的振动面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光，简称偏振光（polarized light）。
旋光度
当平面偏振光通过盛有旋光性化合物的旋光管后，偏振面就会被旋转(向右或向左)一个角度，这时偏振光就不能通行无阻的穿过与起偏镜棱轴相平行的检偏镜。只有检偏镜也旋转(向右或向左)相同的角度，旋转了的平面偏振光才能完全通过。观察检偏镜上携带的刻度盘所旋转的角度，即为该旋光性物质的旋光度。偏振面被旋光性物质所旋转的角度叫旋光度。用表示。
比旋光度
样品管的长度、溶剂的种类、溶液的浓度、温度及所用光的波长等因素对特定物质的旋光度的数值都有影响。为了使其旋光度成为特征物理常数，通常用1dm长的旋光管，待测物质的浓度为1g/ml，用波长为589nm的钠光(D线)条件下，所测得的旋光度，称为比旋光度。
上式中，
t: 测定时的温度(℃)
D: 钠光D-线波长589nm
α: 实验观察的旋光值(°)
l: 旋光管的长度(dm)
C: 溶液浓度(g/ml),
(纯液体用密度g/cm3)
对映异构体
一对对映异构体是一对在空间上不能重叠的镜像异构体，即手性分子。
外消旋体
一对对映体的等量混合物称为外消旋体(racemic mixture 或 racemate)。通常用(±) 或 dl 表示。外消旋体是混合物。
一对对映体具有相同的熔点、沸点、密度、pKa, 两者的比旋光度大小相等，方向相反。外消旋体的物理性质与单一对映体有些不同，它不具有旋光性，熔点、密度和溶解度等常有差异。但沸点、 pKa与纯对映体相同。
