1845年，法拉第在探索电磁现象和光学现象之间的联系时，发现了一种现象：当一束平面偏振光穿过介质时，如果沿光的传播方向加上一个磁场，就会观察到光经过样品后偏振面转过一个角度，即磁场使介质具有了旋光性，这种现象被称为法拉第效应。法拉第效应又称磁致旋光效应。研究发现，磁致旋光效应在非旋光的固体、液体和气体中都存在。[10]

磁致旋光效应的实验设置分为两部分：(1)一束平面偏振光穿过介质，(2)沿光的传播方向加上一个磁场。

这里首先需要说明的是平面偏振光的概念，所谓平面偏振光分为左旋偏振光和右旋偏振光，如果左、右旋偏振光合并在一起，复合光就会失去偏振性成为普通光。也就是说，实验中采用的平面偏振光具有单一的偏振属性，不是左旋偏振光，就是右旋偏振光。

磁致旋光效应的关键是，磁场对偏振光的作用效应。磁场是旋转的质量场，光是质量波，二者在本质上是相同的，因此，磁场能够对光波产生作用效应。形象地说，磁场和光波都是质量场“旋涡”，光波在磁场中传播，其旋转方向必然与磁场的旋转方向保持一致。

以原子的磁场为例，原子M场为平面场，磁场方向通过右手定则判定。核外电子在轨道跃迁过程中辐射出光波，光波M场的旋转方向与原子磁场的旋转方向相同。当原子磁轴向上时，辐射光为右旋偏振波；当原子磁轴向下时，辐射光为左旋偏振波。

在偶极磁场中，磁力线方向为从N极到S极。当光顺磁场方向传播时，为右旋偏振光；当光逆磁场方向传播时，为左旋偏振光。从俯视角度看，面对N极，右旋偏振光的偏振方向呈发散状；面对S极，左旋偏振光的偏振方向呈收敛状。如图所示：

根据分子链模型，非旋光介质中含有左、右旋两种扭旋方向分子链，每条分子链只能传导一种性质的偏振光。介质端口分子链M场与光波M场相衔接，原子磁轴向上的分子链，传导的是右旋偏振光，原子磁轴向下的分子链，传导的是左旋偏振光。磁场中的平面偏振光具有单一的偏振属性——左旋或右旋，因而只能选择一种分子链传导过去，并随分子链的扭转而旋转，这就是法拉第效应。

一般材料中，法拉第旋转(用旋转角β表示)和介质长度d、磁感应强度B有以下关系：

β＝VdB

V为费尔德常数，与物质的性质、温度以及光的频率有关。光的偏振面转向与磁场方向满足左手螺旋关系，称为“左旋”介质，费尔德常数V<0，β<0。光的偏振面转向与磁场方向成右手螺旋关系，称为“右旋”介质，费尔德常数V>0，β>0。

磁致旋光效应的特点是，不论光沿磁场方向或逆磁场方向传播，偏振面的旋转方向相同，旋转方向只决定于磁场方向，与光的传播方向无关。

以左旋光介质(V<0)为例，当光的传播方向与磁场方向相同时，右旋偏振光通过左手旋分子链传播，旋转角β<0。当光折返逆磁场方向传播时，转换为左旋偏振光，通过右手旋分子链传播，相当于右旋光介质效应，旋转角β>0，与顺磁场方向旋转角β<0相同。二者叠加：β+β=2β，旋转角产生倍增效应，即光在介质中往返两次传播，偏振面的转角等于单程转角的两倍。

而光在一般性旋光介质中正反向传播，偏振面的旋转方向相反，往返两次传播后，偏振面转角为零。这是磁致旋光效应与天然旋光效应的区别。

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