光是一种电磁波，光波振动的方向与光的前进方向垂直。普通光的光波在各个不同的方向上振动。但如果让它通过一个尼科尔(Nicol)棱镜（用冰洲石制成的棱镜），则透过棱镜的光就只在一个方向（偏振面）上振动，这种光就叫做平面偏振光。偏振光能完全通过晶轴与其偏振面平行的尼科尔棱镜，而不能通过晶轴与其偏振面垂直的尼科尔棱镜。
当平面偏振光通过某种介质时，有的介质对偏振光没有作用，即透过介质的偏振光的偏振面保持不变。而有的介质却能使偏振光的偏振面发生旋转。这种能旋转偏振光的偏振面的性质叫做旋光性。具有旋光性的物质叫做旋光性物质或光活性物质。具有不对称结构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质，叫做右旋物质；反之，叫做左旋物质。通常用“d”（拉丁文dextro的缩写，“右”的意思）或“+”表示右旋；用“l”（拉丁文laevo的缩写，“左”的意思）或“-”表示左旋。偏振光的偏振面被旋光物质所旋转的角度，叫做旋光度，用“α”表示。
旋光度的大小不仅取决于物质的本性，还与溶液的浓度、液层的厚度、光的波长、测定温度以及溶剂的性质等等有关。
偏振光通过厚度为1dm，浓度含有1g/ml的待测物质的溶液所测得的旋光度称为比旋光度[α]，它是物质的一个特性常数，如下式所示：
[α]λt=α/cl
式中 t：测定时的温度；
λ：测定时所用光源的波长；
α：实测的旋光度；
c：溶液的浓度（g/ml）；
l：玻管的长度（dm）。
一个有旋光性的溶液放置后其比旋光度改变的现象称为变旋。变旋的原因是糖从α-型变为β-型或由β-型变为α-型。一切单糖都有变旋现象。无α-，β-型的糖类即无变旋性。
糖的旋光性
单糖等有机物是否有旋光性，与它的分子结构有关。如果分子内部结构是对称的(如具有对称面、对称中心、对称轴等)，就没有旋光性；反之就有旋光性。生物体内存在的有机分子主要是由C、H、O、N四种元素组成的，其中只有C原子有可能形成不对称性。原因是C原子表现为四价，即可与四个原子或原子团共价连接，如果连接的四个原子或原子团是能对称排列的，这个分子就表现为对称性；否则就表现为不对称性，这个C原子就称为不对称碳原子，或称为不对称中心、手性碳原子、手性中心。大部分单糖都有至少一个不对称中心(二羟丙酮除外)。
单糖的不对称碳原子数，醛糖为n－2，酮糖为n－3。单糖的立体异构体数目等于2k，式中k表示不对称碳原子数。
二羟丙酮、乙醇、甘氨酸等没有旋光性。
利用糖的旋光性测定糖的浓度
一种旋光物质的旋光度与该旋光物质浓度及偏振光通过待测液路径长度的乘积成正比。因此，在旋光检测仪中可以根据旋光度的大小来测定某物质溶液的浓度。
1．转开样品管螺母，洗净玻管，然后向管中注满蒸馏水，盖上玻片，注意管中不能有气泡，玻片上的水渍必须擦干。
2．把样品放入旋光仪内，打开电源，待钠光源稳定1-2min后，转动刻度盘，使目镜中两半圆的亮度相等，记下刻度盘的读书，以此为零点。
3．用蔗糖代替蒸馏水测其旋光度，并按公式计算出蔗糖的浓度。
糖的变旋现象
用新配制的10%葡萄糖溶液按上法测其旋光度并计算比旋光度，以后每隔2h测定其旋光度，计算比旋光度直至比旋光度不再改变，说明α-，β-型互变已达平衡。