光是一種電磁波，光波振動的方向與光的前進方向垂直。普通光的光波在各個不同的方向上振動。但如果讓它通過一個尼科爾(Nicol)棱鏡（用冰洲石制成的棱鏡），則透過棱鏡的光就只在一個方向（偏振面）上振動，這種光就叫做平面偏振光。偏振光能完全通過晶軸與其偏振面平行的尼科爾棱鏡，而不能通過晶軸與其偏振面垂直的尼科爾棱鏡。

    當平面偏振光通過某種介質時，有的介質對偏振光沒有作用，即透過介質的偏振光的偏振面保持不變。而有的介質卻能使偏振光的偏振面發生旋轉。這種能旋轉偏振光的偏振面的性質叫做旋光性。具有旋光性的物質叫做旋光性物質或光活性物質。具有不對稱結構的手性化合物都有旋光性。

    能使偏振光的偏振面向右旋的物質，叫做右旋物質；反之，叫做左旋物質。通常用“d”（拉丁文dextro的縮寫，“右”的意思）或“+”表示右旋；用“l”（拉丁文laevo的縮寫，“左”的意思）或“-”表示左旋。偏振光的偏振面被旋光物質所旋轉的角度，叫做旋光度，用“α”表示。

    旋光度的大小不僅取決于物質的本性，還與溶液的濃度、液層的厚度、光的波長、測定溫度以及溶劑的性質等等有關。
    偏振光通過厚度為1dm，濃度含有1g/ml的待測物質的溶液所測得的旋光度稱為比旋光度[α]，它是物質的一個特性常數，如下式所示：
[α]λt=α/cl
式中  t：測定時的溫度；
       λ：測定時所用光源的波長；
α：實測的旋光度；
     c：溶液的濃度（g/ml）；
     l：玻管的長度（dm）。
    一個有旋光性的溶液放置后其比旋光度改變的現象稱為變旋。變旋的原因是糖從α-型變為β-型或由β-型變為α-型。一切單糖都有變旋現象。無α-，β-型的糖類即無變旋性。

糖的旋光性

    單糖等有機物是否有旋光性，與它的分子結構有關。如果分子內部結構是對稱的(如具有對稱面、對稱中心、對稱軸等)，就沒有旋光性；反之就有旋光性。生物體內存在的有機分子主要是由C、H、O、N四種元素組成的，其中只有C原子有可能形成不對稱性。原因是C原子表現為四價，即可與四個原子或原子團共價連接，如果連接的四個原子或原子團是能對稱排列的，這個分子就表現為對稱性；否則就表現為不對稱性，這個C原子就稱為不對稱碳原子，或稱為不對稱中心、手性碳原子、手性中心。大部分單糖都有至少一個不對稱中心(二羥丙酮除外)。
    單糖的不對稱碳原子數，醛糖為n－2，酮糖為n－3。單糖的立體異構體數目等于2k，式中k表示不對稱碳原子數。
    二羥丙酮、乙醇、甘氨酸等沒有旋光性。

利用糖的旋光性測定糖的濃度

    用新配制的10%葡萄糖溶液按上法測其旋光度并計算比旋光度，以后每隔2h測定其旋光度，計算比旋光度直至比旋光度不再改變，說明α-，β-型互變已達平衡。