,
：偏振方向与主截面夹角。
，另一个是 与光轴垂直方向的振动
。
当自然光射在各向异性媒质上时，除了反射光线以外，一般地还存在两条折射光线，这种现象称为双折射。实验上发现：⑴有一条折射光线始终在入射面内，且满足折射定律。这条光线称为寻常光线。简称o光；另一条折射光线，除了入射面与主截面相重合的情况以外，不位于入射面内，不满足折射定律，这条光线称为非常光线，简称e光。⑵o光电矢量E的振动方向垂直于o光的主平面，e光的电矢量E的振动方向在e光的主平面内。当入射面和晶体的主截面相重合时，o光的主平面与e光的主平面相重合，o光和e光的电矢量E的振动方向互相垂直。⑶对单轴晶体而言，e光的折射率随光的传播方向与光轴间的夹角改变，传播方向与光轴方向重合时，e光的折射率和o光的折射率同为
。传播方向与光轴方向垂直时，e光的折射率为
。和称为单轴晶体的主折射率。通常以
来表征晶体的双折射。若△n为负，如方解石的△n=-1.90，这类晶体称为负单轴晶体。若△n为正，如水晶的△n=+0.009，这类晶体称为正单轴晶体。
双轴晶体有三个主折射率。通常采用三个主折射率中最大的主折射率和最小主折射率之差来表征双轴晶体的双折射。
