Substancję nazywamy aktywną optycznie jeśli płaszczyzna polaryzacji światła liniowo spolaryzowanego zmienia swoją orientację w przestrzeni podczas przechodzenia światła przez tę substancję. Właściwością tą charakteryzują się niektóre kryształy, co związane jest z grupowaniem przestrzennym cząsteczek, a także niektóre roztwory, ciecze i gazy mające określoną budowę molekuł tworzących fazę skręcającą płaszczyznę polaryzacji. Rozróżniamy substancje prawoskrętne, gdy płaszczyzna polaryzacji zostaje tak skręcona, że analizator dla uzyskania ponownego zaciemnienia obrazu musimy obrócić w kierunku ruchu wskazówek zegara oraz substancje lewoskrętne – gdy ten obrót odbywa się w przeciwnym kierunku.
Większość organicznych związków optycznie czynnych posiada tzw. asymetryczne atomy. Atom węgla nazywamy asymetrycznym , gdy każda jego wartościowość nasycona jest przez inny atom lub grupę atomów. W zależności od budowy strukturalnej cząsteczki, od sposobu podstawienia do niej atomu węgla, będzie ona wykazywać własności prawo- lub lewoskrętne. Typowym przykładem są cukry: fruktoza jest lewoskrętna, a cukier trzcinowy prawoskrętny.