光旋轉，也被稱為偏振旋轉或圓形雙折射，是指線性偏振光在穿過某些材料時，其偏振平面的方向圍繞光軸旋轉。圓雙折射和圓二色性是光學活動的表現。光學活動只發生在手性材料中，即那些缺乏微觀鏡面對稱性的材料。與其他改變光束偏振狀態的雙折射來源不同，光學活動可以在液體中觀察到。這可以包括氣體或手性分子的溶液，如糖，具有螺旋二級結構的分子，如一些蛋白質，也包括手性液晶。它也可以在手性固體中觀察到，如某些相鄰晶面之間有旋轉的晶體（如石英）或超材料。當觀察光源時，偏振平面的旋轉可能是向右（dextrorotatory或dextrorotary-d-rotary，用（+）表示，順時針），或向左（levorotatory或levorotary-l-rotary，用（-）表示，逆時針），取決于哪個立體異構體占優勢。例如，蔗糖和樟腦是d-旋轉的，而膽固醇是l-旋轉的。對于一個特定的物質，特定波長的光的偏振旋轉的角度與通過該物質的路徑長度成正比，（對于溶液）與它的濃度成正比。使用偏振源和偏振儀可以測量光學活性。這是一個特別用于制糖業的工具，用于測量糖漿的糖濃度，一般在化學中用于測量溶液中手性分子的濃度或對映體比率。在兩個片狀偏振器之間觀察液晶的光學活動的調制，是液晶顯示器（用于大多數現代電視和計算機顯示器）的工作原理。形式Dextrorotation和laevorotation（也拼成levorotation）是化學和物理學中用來描述平面偏振光的光學旋轉的術語。從觀察者的角度來看，逆時針旋轉是指順時針或右旋旋轉，而左旋旋轉是指逆時針或左旋旋轉。引起外旋的化合物被稱為外旋的或外旋的，而引起內旋的化合物被稱為內旋的或外旋的。具有這些特性的化合物由手性分子組成，被稱為具有光學活性。如果一個手性分子是右旋的，其對映體（幾何鏡像）將是左旋的，反之亦然。對映體使平面偏振光旋轉相同的度數，但方向相反。手性前綴一個化合物可以通過使用(+)-或d-前綴來標示為右旋體。同樣地，一個反式化合物可以使用(-)-或l-前綴來標記。小寫的d-和l-前綴已經過時，與小寫的D-和L-前綴不同。D-和L-前綴用于指定生物化學中手性有機化合物的對映體，是基于該化合物相對于(+)-甘油醛的xxx構型，根據定義是D型的。用于表示xxx構型的前綴與用于表示同一分子中光學旋轉的（+）或（-）前綴沒有直接關系。例如，天然存在于蛋白質中的19種L-氨基酸中的9種，盡管有L-前綴，但實際上是右旋的（波長為589納米），而D-果糖有時被稱為來福糖，因為它是來福糖。D-和L-前綴描述的是分子的整體，就像(+)和(-)前綴描述的是光學旋轉。

相比之下，Cahn-Angold-Prelog優先規則中的(R)-和(S)-前綴描述的是每個特定手性立體中心與分子的xxx構型，而不是分子整體的屬性。一個分子正好有一個手性立體中心（通常是一個不對稱的碳原子）可以被標記為（R）或（S），但一個有多個立體中心的分子需要一個以上的標記。例如，必需氨基酸L-蘇氨酸含有兩個手性立體中心，可以寫成（2S,3S）-蘇氨酸。R/S、D/L和(+)/(-)名稱之間沒有嚴格的關系，盡管存在一些關聯。例如，在自然發生的氨基酸中，所有的都是L，而大多數是（S）。對于一些分子，(R)-對映體是右旋(+)對映體，而在其他情況下，它是左旋(-)對映體。這種關系必須通過實驗測量或詳細的計算機建模來逐一確定。