眾所周知，可見光是一種波長為380nm~780nm的電磁波，由于發光體發光的統計性質，電磁波的電矢量的振動方向可以取垂直于光傳播方向上的任意方位，通常叫做自然光。利用某些器件（例如偏振器）可以使振動方向固定在垂直于光波傳播方向的某一方位上，形成所謂平面偏振光，平面偏振光通過某種物質時，偏振光的振動方向會轉過一個角度，這種物質叫做旋光物質，偏振光所轉過的角度叫旋光度。如果平面偏振光通過某種純的旋光物質，旋光度的大小與下述三個因素有關：
a)平面偏振光的波長λ，波長不同旋光度不一樣。
b)旋光物質的溫度t，不同的溫度旋光度不一樣。
c)旋光物質的種類，不同的旋光物質有不同的旋光度。
用一個叫做比旋度[α]tλ的量來表示某種物質的旋光能力。
[α]tλ的表示單位長度的某種旋光物質，溫度為t℃時，對波長為λ的平面偏振光的旋光度。
旋光度與平面偏振光所經過的旋光物質的長度L有關，這樣在溫度為t℃時，長度為L，具有比旋光度為[α]tλ的旋光物質對波長為λ的平面偏振光的旋光度αtλ由下式表示：
αtλ=[α]tλ·L（1）
如果旋光物質溶于某種沒有旋光性的溶劑中，濃度為C，則下式成立：
αtλ=[α]tλ·L·C（2）
注意：（1）（2）式中，式中[α]tλ與L的長度單位必須一致。
若波長一定在某一標準溫度下例如20℃，事先已知測試物質的比旋度[α]tλ，測試溶液的長度一定，此時若用旋光儀測出旋光度αtλ，則可由（2）式計算出溶液中旋光物質的濃度C
C=αtλ/[α]tλ·L（3）
倘若溶質中除含有旋光物質外還含有非旋光物質,則可由配制溶液時的濃度和由(3)式求得的旋光物質的濃度C，算得旋光物質的含量或純度。